新しい研究で生物学的老化の分子指紋が明らかに

新しい研究は、 老化した細胞は、生物学的年齢の根底にある可能性のある経路と化合物を指摘し、人によって老化の仕方が異なる理由を明らかにし、老化を遅らせ、健康寿命（人が健康である期間）を促進する可能性がある介入の新たな標的を示唆しています。

「年齢は単なる数字ではありません」と、ピット医学部の老年医学助教授であり、ピットと UPMC の合弁会社である老化研究所のメンバーであり、主著者であるアディティ・グルカール博士は述べています。 「65歳の2人を想像してみてください。1人は自転車で通勤し、週末はスキーに行きますが、もう1人は階段を上ることができません。彼らの暦年齢は同じですが、生物学的年齢は大きく異なります。なぜこの2人は年齢は違うのか? この疑問が私の研究の原動力となっています。」

この質問に答えるために、グルカール氏と彼女のチームは、健康または老化が早いと分類した196人の高齢者を、簡単な歩行課題をどれだけ簡単に完了できるかによって比較しました。 歩行能力は心臓血管の健康状態、体力、神経学的健康状態の総合的な尺度であるため、他の研究では、歩行能力が高齢者の入院、障害、機能低下、死亡を予測する唯一の最良の指標であることが示されています。

健康な高齢者は 75 歳以上で、休むことなく階段を上ったり、15 分間歩いたりすることができましたが、65 ～ 75 歳の急激な高齢者は、これらの課題の間は休まなければなりませんでした。

グルカール氏によると、この研究は、若年者と高齢者を比較した他の研究とは異なり、急速に老化する人々は健康な年齢者よりも年代的に若く、年代順ではなく生物学的老化のマーカーに焦点を当てることができるという点でユニークであるという。

参加者からの血液サンプルにおける生物学的老化の分子指紋を明らかにするために、研究者らは、2つのグループからの血液サンプルを用いてメタボロミクス（体内の化学経路によって生成される分子である代謝産物の分析）を実施した。

「他の研究では、生物学的老化を測定するために遺伝学を調べていますが、遺伝子は非常に静的です。人が持って生まれた遺伝子は、そのまま死ぬ遺伝子です」とグルカール氏は述べた。 「私たちが代謝物に注目することにしたのは、代謝物が動的であるためです。代謝物は私たちの現在の健康状態や気分を反映してリアルタイムで変化し、私たちのライフスタイル、食事、環境を通じて代謝物に影響を与える力を持っています。」

健康な高齢者と急速に老化する者では、代謝物に明らかな違いが見られ、血液中の代謝物が生物学的年齢を反映している可能性があることが示されました。

グルカール氏と彼女のチームは次に、健康老化代謝（HAM）指数と名付けた 25 の代謝物を特定しました。 研究者らは、HAM指数が、健康な高齢者と急速に老化した人の区別において、フレイル指数、歩行速度、モントリオール認知評価テストなどの一般的に使用される他の老化指標よりも優れていることを発見した。

新しい指標を検証するために、研究者らはウィスコンシン州を拠点とした研究からの別の高齢者コホートを分析した。 HAM インデックスは、個人が立ち止まらずに 10 分間外を歩くことができるかどうかを約 68% の精度で正確に予測しました。

「地理的に異なる地域から来た、全く異なる集団を対象としたところ、同じ代謝物が生物学的老化と関連していることが分かりました」とグルカール氏は語った。 「これにより、HAM 指数が誰が健康な高齢者であるか、誰が急速な高齢者であるかを正確に予測できるという自信が得られます。」

研究チームは、生物学的特性の潜在的な要因を予測できる人工知能モデルを使用して、健康的な老化を促進する、または急速な老化を促進する可能性が最も高い 3 つの主要な代謝物を特定しました。 今後の研究では、これらの代謝産物とそれを生成する分子経路が生物学的老化にどのように寄与するのかを詳しく調べ、このプロセスを遅らせる可能性のある介入を探求する予定だ。

グルカール氏はまた、若者のメタボロームが時間の経過とともにどのように変化するかを評価するためのさらなる研究を計画している。 最終的には、若者の生物学的年齢を推定したり、老化疾患を発症する可能性のある人々を予測したりできる血液検査を開発したいと彼女は考えています。

「高齢者の生物学的老化を予測できるのは素晴らしいことですが、さらに興味深いのは、たとえば 35 歳の人が生物学的年齢が 45 歳に近いことを血液検査で判断できることです。」グルカルさんは言った。 「そうすれば、その人は生物学的年齢を逆転させるために、睡眠、食事、運動習慣の改善など、ライフスタイルの側面を早めに変えることを考えることができます。」

「今日の医学では、問題が発生するのを待ってから治療する傾向があります」と彼女は付け加えた。 「しかし、老化はそのようには機能しません。重要なのは予防です。将来の医学は、誰かがどのように老化するかを早期に知り、病気を遅らせ、健康寿命を延ばすための個別の介入を開発することになると思います。」

この研究の他の著者は、Shruthi Hamsanathan 博士、Tamil Anthonymuthu 博士、Denise Prosser、Anna Lokshin 博士、Susan L. Greenspan 医学博士、Neil M. Resnick 医学博士、Subahan Perera、 Ph.D.、大川哲史博士、全員ピットまたは UPMC 所属。 とフロリダ国際大学のギリ・ナラシンハン博士。

この研究は、ピッツバーグ クロード D. ペッパー高齢者アメリカ人独立センター (P30 AG024827) によって部分的に支援されました。 Gurkar Lab は、国立衛生研究所 (R00 AG049126、R01HL161106、U54AG075931、P30CA047904、R01AG054047 および RF1AG054047)、米国医学アカデミー触媒助成金、AFAR/Hevolution、および RK メロン財団を通じて支援されています。