実年齢は年上でも、生物学的年齢ははるかに若い人もいます。 FangXiaNuo/E+ (ゲッティイメージズ経由)

あなたはおそらく次のような人を知っているでしょう ゆっくりと老化する, 生年月日が示すよりも何年も若く見えます。 そして、あなたはおそらくその逆、つまり、他の人よりもはるかに時間の経過によって体と心が荒廃しているように見える人を見たことがあるでしょう。 なぜある人は黄金期を順調に過ごし、ある人は中年期に生理的に苦悩するのでしょうか?

私が持っている 老化の分野で働いていました 私の科学者としてのキャリアはすべてこの分野にあり、ミシガン大学で老化の細胞生物学と分子生物学を教えています。 老化研究は、老後に起こる可能性のあるすべてを解決する唯一の治療法を見つけることを目的とするものではありません。 むしろ、過去 XNUMX ～ XNUMX 年の研究は、老化が多要素のプロセスであることを示しており、単一の介入ではすべてを止めることはできません。

老化とは何ですか？

老化にはさまざまな定義がありますが、科学者は一般的に次の点に同意しています。 いくつかの共通機能: 老化は時間に依存するプロセスであり、その結果、病気、怪我、死亡に対する脆弱性が高まります。 このプロセスは、自分の体が新たな問題を引き起こす内因性と、環境の攻撃が組織を損傷する外因性の両方です。

あなたの体は次のもので構成されています 何兆もの細胞、そしてそれぞれが、それが存在する組織に特有のXNUMXつまたは複数の機能を担当するだけでなく、それ自体を維持するためのすべての作業も行わなければなりません。 これには、栄養素の代謝、老廃物の除去、他の細胞との信号の交換、ストレスへの適応が含まれます。

老化はさまざまな生理学的要因によって引き起こされます。

問題は、各セル内のすべてのプロセスとコンポーネントが 中断または破損する可能性があります。 したがって、細胞はそれらの問題を予防し、認識し、解決するために毎日多くのエネルギーを費やします。

老化とは、能力が徐々に失われることと考えることができます。 恒常性を維持する – 身体システム間のバランスの状態 – 損傷や機能低下を防止または認識できないこと、または問題が発生したときに適切または迅速に修正できないことによるもの。 老化はこれらの問題の組み合わせによって起こります。 数十年にわたる研究により、ほぼすべての細胞プロセスが年齢とともに損なわれることが示されています。

DNAの修復とタンパク質のリサイクル

細胞の老化に関するほとんどの研究は、DNA とタンパク質が加齢とともにどのように変化するかを研究することに焦点を当てています。 科学者たちはまた、細胞内の他の多くの重要な生体分子も同様に老化において果たす潜在的な役割に取り組み始めています。

細胞の主な仕事の XNUMX つは、DNA、つまり細胞の機械が特定のタンパク質を生成するために読み取る取扱説明書を維持することです。 DNA の維持には、遺伝物質とそれに結合する分子の損傷から保護し、正確に修復することが含まれます。

タンパク質は細胞の働き手です。 化学反応を実行し、構造的なサポートを提供し、メッセージを送受信し、エネルギーを保持および解放します。 タンパク質が損傷すると、細胞は 関与するメカニズム 特別なタンパク質 壊れたタンパク質を修復しようとするか、リサイクルのために送り出すかのどちらかです。 同様のメカニズムがタンパク質を邪魔にならないように隠したり、不要になったタンパク質を破壊したりします。 そうすれば、その成分を後で新しいタンパク質を構築するために使用できます。

老化は繊細な生体ネットワークを破壊する

細胞内の構成要素、細胞全体、器官、環境の間のクロストークは、複雑で常に変化する情報のネットワークです。

DNA とタンパク質の機能の生成と維持に関わるすべてのプロセスが正常に機能している場合、細胞内のさまざまな区画が特殊な役割を果たします。 オルガネラと呼ばれる – 細胞の健康と機能を維持できます。 臓器がうまく機能するには、それを構成する細胞の大部分がうまく機能する必要があります。 そして、生物全体が生き残り、繁栄するには、体内のすべての器官が適切に機能する必要があります。

老化は、細胞内から生体に至るまで、これらのレベルのいずれかで機能不全を引き起こす可能性があります。 たぶん DNA修復に重要なタンパク質をコードする遺伝子 が損傷し、細胞内の他のすべての遺伝子が誤って修復される可能性が高くなります。 それとも細胞の リサイクルシステム 機能不全のコンポーネントを劣化させることはできなくなります。 さえ 通信システム 細胞、組織、臓器の間の機能が損なわれ、生体が体内の変化に反応できなくなる可能性があります。

偶然の偶然により、分子および細胞の損傷が増大し、時間の経過とともに修復が徐々に困難になる可能性があります。 このダメージが蓄積すると、それを修復するためのシステムにもダメージが蓄積します。 これにより、 磨耗が増加するサイクル 細胞が老化するにつれて。

アンチエイジング介入

生命の細胞プロセスの相互依存は諸刃の剣です。XNUMX つのプロセスに十分なダメージを与えると、そのプロセスと相互作用するか依存する他のすべてのプロセスが損なわれます。 ただし、この相互接続は、高度に相互接続された XNUMX つのプロセスを強化することで、関連する機能も改善できる可能性があることも意味します。 実際、これが最も成功しているアンチエイジング介入の仕組みです。

老化を止める特効薬はありませんが、研究室では特定の介入により老化を遅らせることができるようです。 人間を対象としたさまざまなアプローチを調査する臨床試験が進行中ですが、既存のデータのほとんどは線虫、ハエ、マウス、ヒト以外の霊長類などの動物からのものです。

最もよく研​​究されている介入の XNUMX つは、 カロリー制限これには、必要な栄養素を奪うことなく、動物が通常摂取するカロリー量を減らすことが含まれます。 臓器移植や一部のがん治療に使用される FDA 承認薬 ラパマイシンと呼ばれる 少なくとも 同じ経路のサブセット カロリー制限が細胞内で活性化するということです。 どちらも、新しい生体分子を成長させて構築するのではなく、細胞が持つ生体分子を保存するように細胞に指示するシグナル伝達ハブに影響を与えます。 時間の経過とともに、このセルラーバージョンの「削減、再利用、リサイクル」により、損傷したコンポーネントが除去され、より高い割合の機能コンポーネントが残ります。

カロリー制限が老化に及ぼす影響はまだ研究中です。

他の介入には、 特定の代謝物のレベル、選択的に 老化細胞を破壊する 分裂を止め、変化する 腸ミクロバイオーム & 行動の修正.

これらすべての介入に共通するのは、細胞の恒常性にとって重要な中核プロセスに影響を及ぼし、年齢とともに調節不全または機能不全になることが多く、他の細胞維持システムと関連していることです。 多くの場合、これらのプロセスは、体内の DNA とタンパク質を保護するメカニズムの中心的な推進力となります。

老化の原因は一つではありません。 同じように年を重ねる人はいないし、実際、どの細胞も同じように年をとりません。 時間の経過とともに基本的な生物学がうまくいかなくなる可能性は無数にあり、これらが積み重なって、各人に特有の老化関連要因のネットワークが形成され、老化に関連する要因を見つけることができます。 万能のアンチエイジング治療 非常に挑戦的です。

しかし、複数の重要な細胞プロセスを同時に標的とする介入を研究することは、人生のより多くの部分で健康を改善し維持するのに役立つ可能性があります。 これらの進歩は、その過程で人々が長生きするのに役立つ可能性があります。

著者について

エレン・クォールズ、分子、細胞、発生生物学の助教授、 ミシガン大学

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