老化細胞のメカノバイオロジー: メカニカルストレスによる細胞老化制御への挑戦

細胞老化とは、傷害された細胞が細胞分裂を停止する安全装置の一つであり、がん化を防ぐ生体防御の仕組みとして知られる。老化細胞はアポトーシスとは異なりすぐには死滅せず、サイトカインやケモカインなど様々な生理活性物質を分泌する細胞老化関連分泌形質(SASP) となり、“有益な細胞老化”として組織修復や個体発生などに関与する。申請者はこれまでSASPが免疫細胞を活性化して傷害された細胞をクリアランスすること(EbioMedicine 2019)、エクササイズによるメカニカルストレスが細胞老化を誘導し、組織幹細胞を活性化する有益老化細胞の存在を明らかにしてきた(Nature Commun 2020)。一方で、“有害な老化細胞”が臓器に蓄積し、加齢関連疾患における慢性炎症や線維化を引き起こすことが報告されたことから、相反する2つの細胞老化の細胞分子メカニズムの解明が世界的に強く求められている。申請者はこれまでの一連の成果から、メカニカルストレスを感受するメカノセンサーの違いが、有益な老化細胞と有害性老化細胞を区別するスイッチであり、メカノバイオロジーの観点から細胞老化の2面性を説明できるとの考えに至った。当該年度では、増殖細胞と老化細胞におけるインテグリンや細胞骨格、核ラミナ、メカノセンサーチャネルなどのメカノバイオロジー関連因子の網羅的な発現量解析を実施し、老化細胞に特徴的なメカノバイオロジー機構の一部を明らかにした。

細胞老化とは、傷害された細胞が細胞分裂を停止する安全装置の一つであり、がん化を防ぐ生体防御の仕組みとして知られる。老化細胞はアポトーシスとは異なりすぐには死滅せず、サイトカインやケモカインなど様々な生理活性物質を分泌する細胞老化関連分泌形質(SASP) となり、“有益な細胞老化”として組織修復や個体発生などに関与する。申請者はこれまでSASPが免疫細胞を活性化して傷害された細胞をクリアランスすること(EbioMedicine 2019)、エクササイズによるメカニカルストレスが細胞老化を誘導し、組織幹細胞を活性化する有益老化細胞の存在を明らかにしてきた(Nature Commun 2020)。一方で、“有害な老化細胞”が臓器に蓄積し、加齢関連疾患における慢性炎症や線維化を引き起こすことが報告されたことから、相反する2つの細胞老化の細胞分子メカニズムの解明が世界的に強く求められている。申請者はこれまでの一連の成果から、メカニカルストレスを感受するメカノセンサーの違いが、有益な老化細胞と有害性老化細胞を区別するスイッチであり、メカノバイオロジーの観点から細胞老化の2面性を説明できるとの考えに至った。当該年度では、増殖細胞と老化細胞におけるインテグリンや細胞骨格、核ラミナ、メカノセンサーチャネルなどのメカノバイオロジー関連因子の網羅的な発現量解析を実施し、老化細胞に特徴的なメカノバイオロジー機構の一部を明らかにした。