画期的な研究により、人間の筋肉の老化プロセスがマッピングされ、加齢に伴う筋肉の衰えに対抗する重要な細胞の変化とメカニズムが明らかになり、治療介入に新たな方向性が示されました。
老化した人間の筋肉の最初の詳細な細胞アトラスは、筋肉変性に関与する複雑な遺伝的および細胞活動を明らかにし、このプロセスを緩和する方法を特定します。
人間の老化筋肉に関する初の包括的なアトラスが作成されたことにより、筋肉が変化して老化の影響に対抗する細胞および分子のプロセスがより明確に理解されるようになりました。
の研究者 サンガー研究所へようこそ 中国中山大学の共同研究者らは、単細胞技術と高度なイメージングを応用して、成人期にわたる 17 人の人間の骨格筋サンプルを分析しました。 結果を比較することで、加齢に伴う筋肉の変化の根底にある多くの複雑なプロセスに新たな光を当てました。
雑誌に掲載されたアトラス 自然の老化一部の筋線維が他の筋線維よりも早く老化する理由を説明できる可能性のある新しい細胞集団が明らかになりました。 また、老化に対抗するために筋肉が採用する代償機構も特定します。
この研究結果は、加齢に伴う筋肉の健康と生活の質を改善するための将来の治療法や介入への道を提供します。
この研究は、人体のあらゆる細胞型をマッピングし、健康と病気の理解を変える国際的なHuman Cell Atlasイニシアチブの一環です。
加齢が筋肉機能に及ぼす影響
年齢を重ねるにつれて、筋肉は徐々に衰えていきます。 これは、立ったり歩いたりするなどの日常活動を実行する能力に影響を与える可能性があります。 人によっては、筋肉の減少が悪化して、転倒、動けなくなったり、自律性を失ったり、サルコペニアと呼ばれる状態に陥ったりすることがあります。 私たちの筋肉が時間の経過とともに弱くなる理由は、まだよくわかっていません。
この新しい研究では、中国のウェルカム サンガー研究所と中山大学の科学者らが、単細胞および単核配列決定技術と高度なイメージングの両方を使用して、20 歳から 75 歳までの 17 人の人間の筋肉サンプルを分析しました。
研究チームは、タンパク質の生成を担うリボソームを制御する遺伝子が、老化したサンプルの筋幹細胞では活性が低下していることを発見した。 これにより、加齢とともに筋線維を修復および再生する細胞の能力が損なわれます。 さらに、これらの骨格筋サンプル内の非筋細胞集団は、CCL2と呼ばれる炎症誘発性分子をより多く生成し、免疫細胞を筋肉に引き寄せ、加齢に伴う筋肉の劣化を悪化させました。
老化した筋肉の適応反応
爆発的な筋肉パフォーマンスの鍵となる特定の速筋線維サブタイプの加齢に伴う減少も観察されました。 しかし、彼らは、損失を補うように見える筋肉によるいくつかの代償機構を初めて発見しました。 これらには、失われた速筋サブタイプに特徴的な遺伝子を発現するための遅筋線維の変化と、残っている速筋線維サブタイプの再生の増加が含まれます。
研究チームはまた、加齢とともに衰える神経と筋肉の間の接続を再構築するのに役立つ筋線維内の特殊な核集団も特定した。 研究チームが実験室で培養したヒト筋肉細胞を使ったノックアウト実験により、筋肉機能の維持におけるこれらの核の重要性が確認された。
ウェルカム・サンガー研究所のこの研究の筆頭著者であるヴェロニカ・ケドリアン氏は次のように述べています。「さまざまな種類の配列決定、イメージング、および調査を組み合わせた、筋肉老化の研究に対する私たちの公平で多面的なアプローチは、これまで知られていなかった老化の細胞メカニズムを明らかにし、さらなる研究の余地がある領域を浮き彫りにします」 」
中国広州にある中山大学の研究の主任著者であるホンボ・チャン教授は、次のように述べています。 私たちは現在、老化の影響にもかかわらず、筋肉がどのように機能をできるだけ長く維持しようとしているかを詳細に把握することができました。」
ウェルカム・サンガー研究所の研究の上級著者であり、ヒューマン・セル・アトラスの共同創設者であるサラ・タイヒマン博士は、次のように述べています。成長から老年期まで。 健康な骨格筋の老化に関するこれらの新たな洞察により、世界中の研究者は炎症と闘い、筋肉の再生を促進し、神経接続を維持するなどの方法を探索できるようになりました。 このような研究からの発見は、将来の世代により健康的な老化を促進する治療戦略を開発する大きな可能性を秘めています。」
参考文献: 『Human Skeletal Muscle Aging Atlas』 Veronica R. Kedlian、Yaning Wang、Tianliang Liu、Xiaoping Chen、Liam Bolt、Catherine Tudor、Zhuojian Shen、Eirini S. Fasouli、Elena Prigmore、Vital Kleshchevnikov、Jan Patrick Pett、Tong Li 著、ジョン・EG・ローレンス、シャニ・ペレラ、マーティン・プレーテ、ニー・ファン、チン・グオ、シンルイ・ゼン、ルー・ヤン、クシシュトフ・ポランスキー、ナナ＝ジェーン・チパンペ、モニカ・ダブロフスカ、シャオボ・リー、オメル・アリ・バイラクタル、ミナル・パテル、熊坂夏彦、クリシュナ・T・マブバーニ、Andy Peng Xiang、Kerstin B. Meyer、Kourosh Saeb-Parsy、Sarah A. Taichmann、Hongbo Zhang、2024 年 4 月 15 日、Nature Aging。
DOI: 10.1038/s43587-024-00613-3
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#年齢とともに筋肉が弱くなる理由が革新的な研究で判明
2024-04-20 18:08:51