科学者たちは、老化によって哺乳類の体全体の細胞がどのように再形成されるかをマッピングしました。
年を重ねるごとに、私たちはがん、心臓病、認知症などの慢性疾患にかかりやすくなります。科学者たちは長い間、これらの状況を一度に一つずつ解決することに集中してきました。
「このシステムは私たちが想像していたよりもはるかにダイナミックです。」
さて、で発表された研究では、 科学ロックフェラー大学の研究者らは、21の哺乳類組織にわたる数千の細胞サブタイプに老化がどのような影響を与えるかについて、これまでで最も包括的なアトラスを作成した。
研究チームは、3つの異なる年齢のマウスから採取した約700万個の個々の細胞をプロファイリングすることで、どの細胞が最も老化しやすいのか、何が細胞の減少を引き起こすのかを特定した。
「私たちの目標は、加齢に伴って何が変化するのかだけでなく、なぜ変化するのかを理解することでした」と単細胞ゲノミクスおよび集団動態研究室を率いる Junyue Cao 氏は言う。
「細胞と分子の両方の変化をマッピングすることで、老化の原因を特定することができます。これにより、老化プロセス自体を対象とした介入への扉が開かれます。」
マッピングの経年変化
全身の老化をマッピングするために必要なスケールを達成するために、大学院生のZiyu Lu氏が率いるCao氏のチームは、シングルセルATAC-seqと呼ばれる技術を最適化した。この方法では、各細胞内で DNA がどのようにパッケージングされているかを研究し、どのゲノム領域が開いていて読み取り可能であるかを明らかにします。これは、細胞の状態と機能の明らかな特徴です。研究者らはこの技術を、生後1カ月（若年）、5カ月（中年）、21カ月（高齢）の3つの年齢の32匹のマウスの21の異なる臓器から得た数百万の個々の細胞に適用した。
「注目すべき点は、このアトラス全体が 1 人の大学院生によって作成されたということです」と Cao 氏は言います。 「このような大規模なアトラスのほとんどは、数十の研究室からなる大規模なコンソーシアムを必要としますが、私たちの方法は他のアプローチよりもはるかに効率的です。」
Cao の研究室は、これまで特徴づけられたことのない多くの珍しいサブタイプを含む、1,800 を超える細胞のサブタイプを特定しました。次に、マウスの若年期から中年期、老年期にかけて各細胞の存在量がどのように変化するかを追跡しました。
科学者たちは長い間、加齢によって主に細胞の働き方が変化するのではなく、各種類の細胞の数が変化するのではないかと考えていた。しかし、新しい結果は、すべての細胞型の約 4 分の 1 が、年齢とともに集団の大きな変化を示していることを示しました。一部の種類の筋肉細胞や腎臓細胞は加齢に伴って急激な減少を示しましたが、免疫細胞は劇的に増加しました。
「システムは私たちが想像していたよりもはるかに動的です」と Cao 氏は言います。 「そして、これらの変化の一部は、驚くほど早くから始まります。生後5か月までに、一部の細胞数はすでに減少し始めていました。これは、老化が単に人生の後半に起こるものではなく、進行中の発達プロセスの継続であることを示しています。」
同様に驚くべきことは、離れた臓器全体でのこれらの変化の調整だった、と彼は言う。同じ細胞状態が、異なる組織間で並行して出現および減少しました。これは、血液中を循環する因子など、体全体のこれらの変化を調整する信号があることを示唆しています。
研究チームはまた、顕著な性差も明らかにした。加齢に伴うすべての変化の約 40% は、男性と女性で大きく異なりました。たとえば、女性は加齢に伴ってより広範な免疫活性化を示しました。
「これが女性の自己免疫疾患の有病率の高さを説明できる可能性があります」と曹氏は推測する。
将来を見据えて
「これは、老化が単なるランダムなゲノムの崩壊であるという考えに疑問を投げかけます」と曹氏は言う。 「その代わりに、特に脆弱な規制上のホットスポットが特定されており、高齢化プロセスの原因を理解したいのであれば、まさにこれらの地域を研究すべきである。」
「これはまさに出発点です」と曹氏は言う。 「脆弱な細胞の種類と分子のホットスポットを特定しました。次の問題は、これらの特定の老化プロセスをターゲットにした介入を開発できるかどうかです。私たちの研究室はすでに次のステップに取り組んでいます。」
完全なアトラスは現在、次の場所で公開されています。 エピアージュ.net。
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#アトラスは老化が哺乳類細胞にどのような影響を与えるかについての驚きを明らかにします
2026-02-27 18:47:00