世界最古の動物から学ぶ驚くべき長寿の教訓

アイスランドのシプリンとしても知られるオーシャン クアホッグについて聞いたことがなくても大丈夫です。この動物はテレビであまり取り上げられる種類の動物ではありません。これは、フロリダやスペインのカディスの温暖な南部から、カナダやノルウェーのケベックの冷たい海域まで、大西洋の両岸の砂に埋もれて生息する大型の二枚貝です。アメリカでクラムチャウダーを食べたことがある人なら、ほぼ確実に食べたことがあるでしょう。その殻には木の幹の年輪のように細い線があり、木の年輪と同じように、この線を数えることで年齢を知ることができます。

知られている最古の標本は、研究者らによって「海の神秘」を意味するアイスランド語の名前「ハフルン」と呼ばれていた。ハフルンは 1499 年に生まれ、祖先が何世代にもわたってそうしてきたように、アイスランド沖で集められた質素な食生活で静かに暮らしていました。その意味では、その生涯は特筆すべきものではありませんでしたが、それが延々と続いたという事実にとっては、そしてずっと続いたのです。実際、この橋は 2006 年に英国のエクセター大学のチームによって海から浚渫され、ようやく終わりました。硬化年代学者のポール・バトラーは、その老化を担当した研究者でした。強年代学には、二枚貝の殻を分析して、周囲の環境のタイムラインを構築することが含まれます。

「当初、その年齢は400年強と公表されていましたが、成長線を詳しく読んだり、他の貝殻と比較したりした結果、実際には507歳であることが分かりました」と彼は私に語った。特にアイスランド周辺の冷たい海域では、さらに古い個体がまだ存在している可能性があり、そこでは成長が遅く、さらに長生きするようです。年齢に上限はありますか？ 「彼らがはるかに長生きするというのは信じがたいことです」とバトラー氏は言う。そうですね、それはあなたにとって数学者です。

クアホッグの長寿の鍵は、ミトコンドリア（食べ物を使って私たちにエネルギーを供給する細胞内の構造）にあるようです。 「私たち」とは、イチイの木やミルワームからクラゲやウサギに至るまで、すべての複雑な生物である真核生物を意味します。

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンでミトコンドリアを研究しているエンリケ・ロドリゲス氏は、「アークティカ・アイランディカが持つ丈夫なミトコンドリアを持つことは、さまざまなモデル種において健康に老化するために最も重要だ」と語る。

クアホッグのミトコンドリアは文字通り、より丈夫です。彼らは他の種よりも損傷しにくい膜を持っています。ミトコンドリアの膜には、電子と陽子を処理し、細胞で使用される普遍的なエネルギー分子である ATP を生成するタンパク質機構が詰まっています。クアホッグでは、この機械がより大きく、より束ねられているため、より堅牢になります。 「タンパク質は高分子量で、より複雑な構造になっています」とロドリゲス氏は言います。 「彼らはさらに結びついています。」

この機械のおかげで、クアホッグはミトコンドリアへのダメージを軽減します。その理由の一部は、彼らが毎秒これらの膜を交差する何十億もの陽子と電子をより注意深く整理しているためです。電子が漏れると、過酸化水素などの活性酸素種 (ROS) が生成され、損傷を引き起こします。ロドリゲスはそれを車の行列に並ぶ車に例えています。正常なミトコンドリアでは、列の先頭にある赤信号により車がバックし、排気ガスが噴き出して環境に悪影響を及ぼします。しかし、クアホッグのミトコンドリアでは、信号機（この場合はタンパク質複合体）のほうが交通を効率よく移動させることができ、車から吹き出す排気ガスも少なくなります。

しかし、クワホッグの健康寿命を支えるのは丈夫な膜だけではありません。また、クアホッグが漏出する ROS を除去するためでもあります。ロドリゲスの例えで言えば、これは車の排気ガスを浄化するようなものです。

ロドリゲス氏は、クアホッグの抗酸化能力を一連の短命な近縁種と比較し、ROSを除去する能力が3～14倍あることを発見した。これらすべてが、いわゆる老化のミトコンドリア酸化ストレス理論 (MOSTA) を裏付けるものとなります。これも、同じサイズの他のげっ歯類の6倍以上である40年生きるハダカデバネズミの並外れた寿命の背後にあるようです。

ケベック大学の動物代謝と水産養殖遺伝学の研究者であるピエール・ブリエ氏は、クワホッグの長寿のメカニズムを研究するために、研究室の水槽でクワホッグを飼育している。彼は、オーシャンクアホッグが酸化剤を緩衝する能力が高いことを確認しています。 「北極諸島 はるかに丈夫でROSに抵抗できるミトコンドリアを持っています」と彼は言い、MOSTA理論を支持しています。

これにより、これらの動物がどのようにして長生きするのかという疑問が解け始めますが、その理由についてはどうでしょうか?言い換えれば、このような強力なミトコンドリアの進化をもたらした選択圧力は何だったのでしょうか?

手がかりは、ハマグリの環境中の酸素レベルの低さから得られます。 「北極 「ハダカデバネズミは、えらを使って酸素を取り込むことなく、約1週間殻を閉じたままでいられます。」とロドリゲス氏は言います。ミトコンドリアは、低酸素、または無酸素状態（無酸素症として知られます）でも長期間生存する方法を進化させ、その後、突然の酸素の流入に対処し、その結果生じる酸化ストレスの突然の増加を緩和するのに十分な堅牢性を持たなければなりませんでした。これはハダカデバネズミと同様です。「ハダカデバネズミは、酸素レベルが非常に低い巣穴に住んでいます。」とロドリゲス氏は言います。ロドリゲス博士は、「彼らのミトコンドリアが丈夫で、酸素欠乏や再酸素化ストレスに抵抗し、長生きする方法にも同様のパターンが見られます。」したがって、酸素欠乏症に対する選択が、ほとんど副作用として長寿をもたらしたのかもしれない、と彼は言う。

もちろん、大きな問題は、私たちが自分自身のミトコンドリアを強化できるかどうかです。 2005年、カリフォルニア大学アーバイン校のチームは、ミトコンドリア内でより多くの「除去」抗酸化酵素カタラーゼを産生するトランスジェニックマウスを作製した。これにより、マウスの寿命が約5カ月延長された。これは、通常の寿命が2年であることを考えると、大幅な長さである。ヒトのミトコンドリアを遺伝子編集することが可能になりましたが、安全に寿命を延ばす方法はまだ理解されていないため、別の方法が必要です。

運動するとミトコンドリアのパフォーマンスが向上することがわかっています。また、高地に住むチベットのシェルパ族は、低地の人々とは異なるミトコンドリアを持っていることもわかっています。 2017年の研究では、海抜約5300メートルのエベレストベースキャンプに登る原住民の低地民とシェルパを調査した。シェルパ族はミトコンドリアがより強固であったため、酸素をよりうまく利用でき、酸化ストレスに対する防御力が高かったのですが、これには遺伝的根拠がありました。

ブリエ氏はこう主張する。 A.アイランディカ 実は、長寿について私たちに何かを教えてくれるのです。 「長生きするための私のアドバイスは、ミトコンドリアの世話をすることです。運動をし、よく食べ、冷水シャワーを浴びることです…冷水シャワーはミトコンドリアの品質管理メカニズムを誘発するようです。」

まあ、クワホッグに効果があるなら…