辰巳教授らの研究グループが加齢に伴う筋⾁の萎縮と柔軟性低下の根本的な仕組みを発⾒しました。
ポイント
- 筋の加齢変化に関連する遺伝⼦発現変化が多数報告されているが、これらを動かしている根本的な仕組みの解明が望まれていた。
- 筋幹細胞の活性化因⼦HGF がニトロ化されると⽣理活性を失うことを⾒出し、この現象が加齢に伴い進⾏・蓄積することを明らかにした。
- ヒトやペットの加齢性筋萎縮症の早期診断など医療分野への応⽤、健康寿命の延伸への貢献が期待される。
概要
歳をとると、⾻格筋はなぜ萎縮するのでしょうか? 結合組織はなぜ増えるのでしょうか (筋の柔軟性の低下)? ⼀⾒簡単そうな問でも答えるのは容易ではありません。筋の加齢変化に関連する遺伝⼦発現変化が多数報告されていますが、これらを動かしている根本的な仕組みの解明が望まれていました。
九州⼤学⼤学院農学研究院の⾠⺒隆⼀教授、鈴⽊貴弘准教授、中村真⼦教授、中島 崇助教、エジプトKafrelsheikh ⼤学のAlaa Elgaabari 講師らの国際共同研究グループは、筋幹細胞 (衛星細胞と呼ばれる"眠れる筋組織幹細胞")(※1) の活性化因⼦HGF (肝細胞増殖因⼦)(※2)がニトロ化(※3)されると⽣理活性を失うことを⾒出し(※4)、この現象が加齢に伴い進⾏・蓄積することを明らかにしました。
HGF による筋幹細胞の活性化は、筋肥⼤・再⽣の最初の必須イベントとして筋の恒常性に寄与しているので、これが加齢に伴い機能しなくなることが筋萎縮の根幹をなす要因です。また、HGF はコラーゲンを合成する線維芽細胞の増殖を抑制するので、結合組織の増加も説明できます。このように、筋幹細胞活性化因⼦HGF のニトロ化・不活化によって筋の加齢変化を明確に説明できるようになりました。
これらの研究成果は、ニトロ化HGF を特異的に認識するモノクローナル抗体の作出に成功したことに⼤きく依存しています。この抗体はヒト・ネコ・イヌなどのHGF にも広く適⽤可能なので、ヒトやペットの加齢性筋萎縮症の早期診断など医療分野への応⽤が期待されます。
また、酸化ストレスの軽減や適度な運動というこれまでの⼀般的な健康科学的施策に加えて、HGFのニトロ化抑制やニトロ化HGF からニトロ基を外す (HGF の機能回復) ⽅法の開発により、健康寿命の延伸に⼤きく寄与すると期待されます。
本研究成果はAging Cell 誌 (John Wiley & Sons Inc.) の電⼦版に⽇本時間2023 年11 ⽉20 ⽇(⽉)に先⾏掲載されました。