小さな虫が長生きに関する大きな秘密を明らかにした

健康と長寿のための厳格な食事療法など、科学的証拠によって最も強く裏付けられているアプローチの中には、一貫して続けることが難しいものもあります。

環境が長寿をどのように形作るのかを探る

ミシガン大学医学部分子統合生理学教室のスコット・ライザー博士の研究室からの新しい研究は、長寿に関連する遺伝子、環境の影響、および行動の間の注目すべき関連性を浮き彫りにしている。

これらの発見は、研究者が現在の戦略の不快な側面を回避しながら寿命を延ばすために使用できる生物学的経路の解明に近づくのに役立ちます。

線虫の研究により、手がかりが寿命にどのように影響するかが明らかに

最初の研究は、 PNAS、モデル生物を使用します。 線虫 （広く研究されている線虫の種）環境シグナルと食物へのアクセスが寿命にどのように影響するかを調査するため。

「信じられないかもしれませんが、私たちが研究している中心的な考え方や代謝の種類のほとんどは、虫から人間に至るまで保存されています」とライザー氏は言う。

彼は、人間も虫も周囲の感覚に反応してアドレナリンやドーパミンなどのホルモンを放出すると説明しました。線虫のニューロンはほぼ同じように周囲に反応し、生理学的変化を引き起こします。

過去の研究では、限られた食料に関連するストレスが生存率を高める可能性があることが示されています。

UM のライザー氏の同僚であるスコット プレッチャー博士によるハエに関する以前の研究では、食べ物の匂いを嗅ぐだけでこの生存上の利点が打ち消される可能性があることが明らかになりました。

接触は長寿経路を妨げる

ライザー氏、プロジェクトリーダーのエリザベス・キットー博士、および寄稿者のサファ・ベイドゥン博士は、接触などの他の感覚体験も食事制限による延命効果を減らす可能性があるのか、もしそうであればどのようなメカニズムが関係しているのかを疑問視した。

これを調査するために、彼らは通常摂食中に遭遇する大腸菌の感触を模倣したビーズの層の上に線虫を配置しました。

この優しい触覚の合図は、腸内の長寿関連遺伝子（fmo-2）の活性を抑制するのに十分で、通常は食事制限によってもたらされる寿命の延長を減少させました。

ライザー博士は以前、2015年に、食事制限に応じた寿命延長にはfmo-2が必要かつ十分であることを示していた。

「fmo-2酵素は代謝を改造し、その結果寿命を延ばします」と彼は説明した。 「酵素がなければ、食事制限をしても寿命は延びません。」

彼らの実験では、接触によって神経回路が活性化され、ドーパミンとチラミンを放出する細胞からの信号が変化することが明らかになった。これにより、腸内fmo-2の誘導が低下し、食事制限による長寿効果が減少します。

長寿のメカニズムを操作する可能性

ライザー氏によると、人間の健康にとって最も重要な意味は、これらの回路が調整できる可能性があることです。

「食物を奪わずにfmo-2を誘導できれば、ストレス反応を活性化し、脳をだまして長生きさせることができるでしょう。」

ただし、それを可能にする前に、研究者は fmo-2 が生物体内で果たす他の役割を理解する必要があります。

fmo-2酵素の行動効果

Science Advances に掲載された別の研究で、研究チームは酵素が明確かつ測定可能な方法で行動に影響を与えることを発見しました。

fmo-2 を過剰発現するように操作された線虫は、周囲のポジティブな変化にもネガティブな変化にもほとんど反応しませんでした。彼らは潜在的に危険な細菌から退却することはなく、短い絶食の後でも、典型的な寄生虫のように餌を食べるために立ち止まることはありませんでした。

fmo-2 を完全に欠損した線虫は、通常の線虫よりも環境を探索する頻度が低くなりました。これらの行動の変化は両方とも、トリプトファン代謝の変化に起因しました。

「寿命を延ばすためのいかなる介入にも副作用はつきものであり、その副作用の1つは行動面のものであると我々は考えている」とライザー氏は語った。

「この経路を理解することで、これらのマイナスの行動効果の一部を相殺するサプリメントを提供できる可能性があります。」

今後の研究の方向性

ライザー氏は、これらの自然な経路を標的とする薬剤の開発を支援することを目的として、脳、代謝、行動、健康がどのように相互作用するかを引き続き調査する予定である。

「私たちの脳が腸から反応している個々の信号をすべて調査することは、注目されている分野ですが、十分に理解されていません。」

追加著者: Ella Henry、Megan L. Schaller、Mira Bhandari、Sarah A. Easow、Angela M. Tuckowski、Marshall B. Howington、Ajay Bhat、Aditya Sridhar、Eugene Chung、Charles R. Evans