抄録/ポイント：
抄録/ポイント
文献の概要を数百字程度の日本語でまとめたものです。
部分表示の続きは、JDreamⅢ(有料)でご覧頂けます。
J-GLOBALでは書誌(タイトル、著者名等)登載から半年以上経過後に表示されますが、医療系文献の場合はMyJ-GLOBALでのログインが必要です。
生物年齢がいかにして,寿命を横断して,特定の細胞型で,高い時間分解能で収集された信頼できるマルチモーダル分子データを必要とする。また,基本的な機構と生理学的トレードオフとの加齢を接続する解釈理論が必要である。ここでは,生物老化に対処するために数学的理論と組み合わせた簡単な細胞複製老化システムを利用した。培養初代ヒト線維芽細胞を複数のドナーから9か月までの全有効寿命の分子的およびエネルギー的にプロファイルした。ミトコンドリア酸化的リン酸化と解糖の両方に由来するATP合成速度の生体エネルギー軌跡と平行して,分裂率,テロメア短縮,DNAメチル化,RNAeq,分泌蛋白質/サイトカイン及び無細胞DNAの高密度軌跡を生成し,総細胞質量特異的代謝速度(MR)を反映した。著者らの細胞培養データを体内の細胞からのデータと比較することにより,MRと分子老化マーカーの3つの基本的高速化,または再スケーリングを明らかにした。これらの再スケーリングを説明するために,生物学的老化の速度が生物サイズ,MR,および成長と維持過程間のエネルギー資源の分配に関連することを予測する代謝のアロメトリー理論を展開した。この理論を拡張し,3つの主な知見を報告した。1)成長の速い速度を有する体から分離したヒト細胞は,それらのエネルギー予算のかなり小さな割合を維持に割り当て,それに対応して,多重分子標識に基づいて50-300xをより速くする。2)細胞寿命の経過にわたって,初代ヒト線維芽細胞は,維持コストの増加を特徴とする>100倍超代謝表現型を獲得し,mtDNAゲノム密度の増加,老化関連細胞外分泌のアップレギュレーション,および維持関連転写プログラムの誘導と関連していた。3)ミトコンドリア標的化代謝,遺伝的および薬理学的摂動によるMRの操作は,加齢の分子速度を変化させ,ヒト系におけるMRと加齢の相互作用に対する実験的証拠を提供する。これらのデータは,増殖と維持/修復過程間のエネルギー資源の分配が細胞老化において果たす役割を明らかにし,また,エネルギー代謝がヒト細胞年齢をいかに支配するかを示す交差種代謝理論の予測と収束する。意義 StatementHow細胞年齢は,哺乳類の寿命の多様性およびヒト加齢軌跡における広い変動を理解するために基本的に重要である。マルチオミクスおよびエネルギープロファイリングと平行して数か月にわたって初代ヒト線維芽細胞を老化することにより,著者らはヒト細胞年齢および次第にゆっくりと分裂するにつれて,それらは次第にエネルギーをより速く消費することを見出した。細胞代謝速度を操作することにより,細胞代謝速度が高くなると,より速い細胞はテロメア短縮とエピジェネティック老化を体験し,アロメトリースケーリング理論と一致する高速化表現型を示した。ドナーと実験条件にわたるロバストエネルギーおよび分子老化軌跡のモデリングにより,細胞分裂速度とは無関係に,分子老化軌跡が成長および維持過程間のエネルギー収支の分配によって予測されることを見出した。これらの結果は,加齢の分子的およびエネルギー的ドライバーを統合し,従って,細胞老化からヒト寿命にわたる生物学的老化現象を理解するために重要な長期含意を持つ。【JST・京大機械翻訳】
