ミトコンドリア品質の時空間的制御と可視化による抗老化メカニズムの解明

超高齢社会を迎えたわが国においては、介護ニーズや医療費の増加が社会問題となっており、医療介入前の予防的な老化制御法開発が強く求められる。マイトファジーは損傷したミトコンドリアを選択的に除去してミトコンドリアの品質を維持するしくみであり、加齢に伴うマイトファジー活性の低下は細胞や個体の老化の一因になると考えられている。よって、効果的にミトコンドリア品質を維持・向上させるための手法が開発されれば、ヒトにも外挿可能な老化制御の戦略となりうる。他方、ミトコンドリア品質を生体内でリアルタイム計測することは、技術的にも困難であり、いつ（発達期/成熟期/老齢期）どこで（どの器官・組織や細胞で）ミトコンドリアの品質を維持・向上させることが抗老化に寄与するのかについては未だ明らかではない。本研究では、ミトコンドリア品質を時空間的に制御・可視化するための線虫モデル評価系を構築し、老化との因果関係を解くことを目的とする。代表者らの共同研究グループが開発した蛍光ナノダイヤモンドを用いたin vivo局所熱測定技術を適用して、生体内のミトコンドリアの発熱を、ナノスケールの分解能でリアルタイムに捉える新たなモデル系を確立する。当該年度は線虫個体の各組織の局所熱測定を行うためのデバイスや測定技術開発を行った。また蛍光ナノダイヤモンドを個体の細胞に効率よく導入するための手法を検討した。

超高齢社会を迎えたわが国においては、介護ニーズや医療費の増加が社会問題となっており、医療介入前の予防的な老化制御法開発が強く求められる。マイトファジーは損傷したミトコンドリアを選択的に除去してミトコンドリアの品質を維持するしくみであり、加齢に伴うマイトファジー活性の低下は細胞や個体の老化の一因になると考えられている。よって、効果的にミトコンドリア品質を維持・向上させるための手法が開発されれば、ヒトにも外挿可能な老化制御の戦略となりうる。他方、ミトコンドリア品質を生体内でリアルタイム計測することは、技術的にも困難であり、いつ（発達期/成熟期/老齢期）どこで（どの器官・組織や細胞で）ミトコンドリアの品質を維持・向上させることが抗老化に寄与するのかについては未だ明らかではない。本研究では、ミトコンドリア品質を時空間的に制御・可視化するための線虫モデル評価系を構築し、老化との因果関係を解くことを目的とする。代表者らの共同研究グループが開発した蛍光ナノダイヤモンドを用いたin vivo局所熱測定技術を適用して、生体内のミトコンドリアの発熱を、ナノスケールの分解能でリアルタイムに捉える新たなモデル系を確立する。当該年度は線虫個体の各組織の局所熱測定を行うためのデバイスや測定技術開発を行った。また蛍光ナノダイヤモンドを個体の細胞に効率よく導入するための手法を検討した。