中年期に何をするかによって、余命がわかるかもしれない

この結論は、スタンフォード大学呉蔡神経科学研究所の脳回復力のためのナイト・イニシアチブによって支援された新しい研究から得られたものです。研究者らは、行動が老化とどのように関係するのかをより深く理解するために、数十匹の短命な魚を一生を通じて継続的に観察しました。

これらの魚は同様の遺伝学を共有し、同じ管理された環境で生きていたにもかかわらず、老化の仕方は大きく異なっていました。成人初期までに、それらの違いは泳ぎ方や休み方にすでに現れていました。これらのパターンは、魚の寿命が最終的に短くなるか長くなるかを予測するのに十分強力でした。

この研究は魚に焦点を当てたが、今回の研究結果は、現在ウェアラブルデバイスによって一般的に記録されている、動きや睡眠などの日常の微妙な行動を追跡することで、人間の老化がどのように進行するのかについての洞察が得られる可能性があることを示唆している。

この研究は、 科学 2026年3月12日、Wu Tsai Neuro博士研究員のClaire Bedbrook氏とRavi Nath氏が主導しました。この研究は、この研究の上級著者である遺伝学者アン・ブルネ氏と生物工学者カール・ダイセロート氏のスタンフォード研究室間のナイト・イニシアチブの支援を受けた共同研究から生まれました。

リアルタイムで老化を追跡

ほとんどの老化研究では、若い動物と年老いた動物を比較しています。このアプローチは有用ではありますが、時間の経過とともに個人の中で老化がどのように進行するか、また個人間の差異がどのように形成されるかを見逃してしまう可能性があります。

ベッドブルックとナスは、生涯を通じて継続的に老化を追跡したいと考えていました。ほぼ同じ条件下で飼育された動物であっても、老化の仕方や寿命は大きく異なります。研究チームは、自然な行動によってその違いがいつ始まるかを明らかにできるかどうかを判断することを目的としました。

これを行うために、彼らは寿命がわずか4〜8か月のアフリカターコイズメダカを使用しました。寿命は短いにもかかわらず、複雑な脳など重要な生物学的特徴を人間と共有しているため、老化研究の貴重なモデルとなっています。

ブルーネット研究室は、メダカをモデル生物として確立する上で主導的な役割を果たしてきました。この研究は、個々の脊椎動物を成体生涯を通じて昼夜を問わず継続的に追跡した初めての研究でした。

研究者らは、各魚が常にカメラの監視下で独自の水槽に生息する自動システムを設計した。現実版のトゥルーマン ショーと同様に、この設定では各動物の生活のあらゆる瞬間が記録されました。合計で、チームは 81 匹の魚を追跡し、数十億のビデオ フレームを収集しました。

この膨大なデータセットから、彼らは姿勢、速度、休息、動きを分析しました。彼らは、魚がどのように動き、休むかの基本要素を形成する、短く繰り返される動作である 100 の異なる「行動音節」を特定しました。

「行動は、脳と体全体で何が起こっているかを反映する、驚くほど統合された情報です」と、スタンフォード医科大学の遺伝学のミシェル・バラケット教授とティモシー・バラケット教授のブルネット氏は言う。 「分子マーカーは不可欠ですが、それらは生物学の一部を捉えているだけです。行動によって、継続的かつ非侵襲的に生物全体を見ることができます。」

この詳細な記録により、研究者らは新たな疑問を投げかけ始めました。「人によって老化の進み方が異なるのはいつですか?」それらの道を定義する初期の特徴は何でしょうか?そして、行動だけで寿命を予測できるのでしょうか？

長寿の初期行動シグナル

最も印象的な発見の 1 つは、早期老化経路がどのように分岐し始めるかということでした。各魚を一生追跡した後、研究チームは魚を寿命ごとにグループ化し、行動の違いが最初に現れた時期を特定するために過去を振り返った。研究者らは、中年期の初期（生後70日から100日）までに、後に長生きする魚や短命になる魚がすでに異なる行動をしていることを発見した。

睡眠パターンが重要な要素として際立っています。最終的に寿命が短くなった魚は、夜だけでなく日中にも眠る傾向が増えてきました。対照的に、長生きした魚はほとんど夜に眠っていました。

活動レベルも役割を果たしました。寿命が長い軌道に乗った魚は、水槽内を移動するときにより活発に泳ぎ、より高い速度に達しました。彼らはまた、日中はより活動的でした。この種の自発的な動きは、他の種でも同様に長寿と関連しています。

重要なのは、これらの行動の違いは単なる説明的なものではなく、予測的なものであるということです。研究者らは、機械学習モデルを使用して、中年魚の数日間の行動データだけで寿命を推定するのに十分であることを示した。 「人生のかなり早い段階での行動の変化は、将来の健康状態と将来の寿命について教えてくれます」とベッドブルック氏は言う。

老化はさまざまな段階で起こります

この研究では、老化はゆっくりと着実に進行するわけではないことも明らかになりました。その代わり、ほとんどの魚は 2 ～ 6 回の急速な行動の変化を経験し、それぞれの変化は数日しか続きませんでした。これらの移行の後には、数週間にわたって安定した期間が続きました。魚は通常、これらの段階を前後に切り替えるのではなく、順番に移動します。

「老化はゆっくりとした段階的なプロセスであると予想していました」とベッドブルック氏は言う。 「代わりに、動物は長期間安定した状態を保ち、その後すぐに新しい段階に移行します。この段階的な構造が継続的な行動だけから現れるのを見るのは、最もエキサイティングな発見の1つでした。」

この段階的なパターンは、老化における分子変化が、特に中年期と晩年に波状に起こることを示唆する人体研究の結果と一致しています。メダカの結果は、この現象に対する行動的な観点を提供します。

研究者らは、老化には、短期間の急速な変化によって中断される長期間の相対的な安定が含まれる可能性があると提案しています。彼らはこれをジェンガタワーに例えています。ジェンガタワーでは、1 つの重要な変化が突然の変化を引き起こすまで、ほとんど効果なく多くのブロックが削除されます。

これらのパターンの背後にある生物学を調査するために、研究チームは、行動によって寿命を確実に予測できる段階で、8つの臓器の遺伝子活性を調べた。彼らは、単一の遺伝子に焦点を当てるのではなく、共有プロセスに関与する遺伝子グループ全体にわたる協調的な変化に注目しました。

最も顕著な違いは肝臓に現れました。タンパク質の生産と細胞の維持に関連する遺伝子は、寿命が短い魚ほど活性が高かった。これは、老化が進行するにつれて、行動の違いとともに内部の生物学的変化が発生することを示唆しています。

行動が老化の始まりとなる

「行動は老化を非常に敏感に読み取ることができることが判明しました」とナス氏は言う。 「暦年齢が同じ 2 匹の動物を観察すると、その行動だけを見ても、大きく異なって老化していることがわかります。」

この過敏さは日常生活のさまざまな側面、特に睡眠に顕著に表れます。人間では、睡眠の質と睡眠覚醒サイクルが年齢とともに低下することが多く、これらの変化は認知機能の低下や神経変性疾患に関連しています。ナス氏は、睡眠の改善がより健康的な老化をサポートできるかどうか、また早期介入が老化の軌道を変えることができるかどうかを調査する予定だ。

研究者らはまた、老化の速度に影響を与える可能性のある食生活の変更や遺伝的介入など、標的を絞った戦略によって老化の経路を変えることができるかどうかを調査する予定だ。

ベッドブルック氏にとって、この研究結果は、何が老化段階間の移行を促進するのか、またその移行を遅らせたり逆転させたりできるのかという、より広範な疑問を投げかけている。彼女は、動物が社会的に交流し、より現実的な状況を経験できる、より自然な環境への移行にも興味を持っています。

「私たちは現在、脊椎動物の老化を継続的にマッピングするツールを手に入れました」と彼女は言う。 「ウェアラブル機器の台頭と人間の長期追跡により、同じ原則、つまり早期予測因子、段階的な老化、発散する軌道が人間にも当てはまるかどうかを確認することに興奮しています。」

もう 1 つの重要な研究分野には脳が関係しています。ダイセロート氏の研究室は、神経活動を長期間にわたって継続的に監視するツールを開発している。これにより、脳の変化が体の他の部分の老化とどのように一致するか、あるいはそのペースに影響を与える可能性があることが明らかになる可能性がある。

ベッドブルック氏とナス氏は、スタンフォード大学で開発されたツールと洞察を基に、今年 7 月にプリンストン大学に独自の研究室を設立し、この研究を継続する予定です。

最終的に、この研究は、老化がこれほど大きく異なる理由を説明し、より健康で長生きをサポートする新しい方法を発見することを目的としています。

出版物の詳細 研究チーム

研究の著者は、スタンフォード医科大学生物工学部およびスタンフォード工学部のクレア・ベッドブルック氏でした。スタンフォード大学遺伝学部のラヴィ・ナス氏。スタンフォード大学電気工学部、スタンフォードエンジニアリングのリビー・チャン氏。スタンフォード人文科学統計局、ナイト・イニシアチブ・フォー・ブレイン・レジリエンス、ウー・ツァイ神経科学研究所のスコット・リンダーマン氏。スタンフォード大学遺伝学部、ウー・ツァイ神経科学研究所、ナイト・イニシアチブ・フォー・ブレイン・レジリエンス、およびグレン老化生物学センターのアン・ブルネット氏。そして、スタンフォード医科大学とスタンフォード工学部の生物工学科、スタンフォード医科大学の精神医学および行動科学科、ナイト・イニシアチブ・フォー・ブレイン・レジリエンス、スタンフォード大学ハワード・ヒューズ医学研究所のカール・ダイセロート博士、チェン教授。

研究支援

この研究は、国立衛生研究所 (R01AG063418 および K99AG07687901)、脳回復力触媒賞および脳回復力学者賞のナイト・イニシアチブ、ケック財団、ARIA 財団、グレン医学研究財団、サイモンズ財団、チャン・ザッカーバーグ・バイオハブ – サンフランシスコ、NOMIS 特別科学者および学者賞、ヘレン・ヘイ・ホイットニー財団、ウー・ツァイ神経科学研究所学際的学者賞、イクバル・ファルーク＆アサド・ジャマル老化認知健康センター。

競合する利益

Karl Dieseroth は、Stellaromics および Maplight Therapeutics の共同創設者および科学諮問委員会メンバーであり、RedTree および Modulight.bio に助言を与えています。アン・ブルネットは、Calico の科学諮問委員会のメンバーです。他のすべての著者は利益相反を宣言していません。