Tick、Tock ...ストレスが染色体の老化クロックを加速する方法

Tick、Tock ...ストレスが染色体の老化クロックを加速する方法 分子レベルでは、ストレスや緊張が体内時計をスプリントに陥らせる可能性があります。 ライトスプリング/シャッターストック

老化はすべての生物にとって避けられないことであり、私たちの体が次第に老朽化する理由はまだ正確にはわかりませんが、それがどのように起こるのかを把握し始めています。

私たちの新しい研究 Ecology Lettersに掲載、DNAの基本的なレベルで、老化プロセスの最も重要な側面の1つに影響を与える要因を特定します。 それは、ストレスがどのように私たちの染色体に組み込まれた生化学的な体内時計をより速くカチカチさせるかを示唆しています。

DNA-私たちの細胞の遺伝物質-は、細胞の核に自由に浮遊するのではなく、染色体と呼ばれる塊に組織化されています。 細胞が分裂し、それ自体のレプリカを生成するとき、そのDNAのコピーを作成する必要があり、このプロセスの仕組みのために、各DNA分子の一端で常に小さな部分が失われます。

DNAの重要な部分がプロセスで失われるのを防ぐために、染色体の末端には、 テロメア。 これらは、連続した細胞分裂の間に徐々に削られます。

Tick、Tock ...ストレスが染色体の老化クロックを加速する方法 テロメア(白で強調表示)は、染色体の分子バッファーのようなものです。 米国エネルギー省ヒトゲノムプログラム

テロメアのこの段階的な喪失は、細胞時計のように機能します。複製ごとに短くなり、特定の時点で短くなりすぎて、細胞をプログラムされた死の過程に追い込みます。 重要な質問は、細胞レベルで行われるこのプロセスが実際に私たちの死亡率にとって何を意味するかです。 個々の細胞の運命は本当に重要ですか? カチカチ音をたてるテロメア時計は、私たちの体が生きなければならない残りの時間を本当にカウントダウンしますか?

細胞の老化は、老化の多くの要素の1つにすぎませんが、最も重要な要素の1つです。 体の組織の段階的な劣化と細胞の不可逆的な死は、体力の低下、皮膚のしわにつながる結合組織の劣化、またはパーキンソン病などの神経変性疾患など、加齢の最も顕著な影響の原因です。

何が私たちをカチカチにしますか?

別の重要な質問は、カチカチ音をたてるテロメアの損失を加速または減速させる要因がありますか?

これまでのところ、この質問に対する私たちの答えは不完全です。 研究により、考えられるメカニズムを垣間見ることができました。 感染症 あるいは 再生に余分なエネルギーを捧げる テロメアの短縮を加速し、細胞の老化を加速する可能性があります。

この証拠は断片的なものですが、これらの要因にはすべて共通点が1つあるようです。「生理学的ストレス」を引き起こします。 大まかに言えば、リソースの不足やその他の理由で生化学プロセスが中断すると、細胞にストレスがかかります。 たとえば、細胞が大量の水分を失った場合、「脱水ストレス」にあると言えます。

より馴染みのある種類のストレスも重要です。 長時間の不安を感じるように、疲労と過労は慢性的なストレスにさらされます。 睡眠不足 or 情緒的ストレス テロメア機能を含む内部細胞経路を変更できます。

これを念頭に置いて、私たちは1つの簡単な質問をしました。 個人が経験するさまざまな種類のストレスは、実際に老化速度を加速させることができますか?

応力とひずみ

ワルシャワ大学(現在はインスブルック大学)の同僚であるマリオンシャトランが率いる調査では、この質問をできるだけ広く見ることにしました。 多くの研究は、マウス、ラット、さまざまな魚や鳥などの特定の種(野生と実験室の両方)でこの問題を調査しています。 私たちは、これまでに研究されたすべての脊椎動物について、利用可能な証拠を既存の知識の要約にまとめました。

新たな状況は、テロメアの喪失がストレスによって大きな影響を受けることを明確に示唆しています。 他のすべてが等しい場合、ストレスは実際にテロメアの損失を早め、内部の細胞時計を加速します。

重要なのは、ストレスの種類が重要であるということです。最も強いマイナスの影響は、病原体感染、資源の競合、生殖への集中的な投資によって引き起こされます。

貧弱な食事、人間の妨害、都市生活などの他のストレス要因も、程度は低いものの、細胞の老化を早めました。

過激になる

自然な疑問が生じます:ストレスが細胞時計にこのような強力な影響を与えるのはなぜですか? 単一のメカニズムがありますか? 私たちの分析により、「酸化ストレス」という1つの候補が特定された可能性があります。

細胞がストレスを受けると、これはしばしば、次のような酸化分子の蓄積を通じて現れます。 フリーラジカル。 私たちの染色体の露出した端に存在するテロメアは、これらの化学反応性分子による攻撃の完璧な標的です。

私たちの分析は、経験したストレスの種類に関係なく、この酸化ストレスがストレスとテロメアの損失を結びつける実際の生化学プロセスである可能性があることを示唆しています。 これが私たちがもっと食べるべきだということを意味するかどうかについて 酸化防止剤 テロメアを守るためには、確かにさらなる研究が必要です。

私はあなたが疑問に思っていることを知っています:これは私たちが老化の秘密を発見したことを意味しますか? この知識を使用して、老化プロセスを遅くしたり、その過程で停止したりできますか? 簡単な答えは「いいえ」です。

老化は生物学にとって根本的すぎて、完全に取り除くことはできません。 しかし、私たちの研究は重要な真実を強調しています。ストレスを減らすことで、私たちの体に大きな恩恵をもたらすことができます。

現代の世界では、ストレスから完全に逃れることは困難ですが、ストレスを軽減するために日々の決定を下すことができます。 十分な睡眠をとり、十分な水を飲み、健康的に食事をし、無理をしないでください。 それはあなたに永遠の命を買わないでしょうが、それはあなたの細胞をうまく刻々と動かし続けるでしょう。

著者について

Szymek Drobniak、DECRAフェロー、 UNSW .. 著者は、彼の同僚であるMarion ChatelainとMarta Szulkinに、この記事への貢献とそれに基づいた研究に感謝します。会話

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.


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