細胞老化の視点からみた長期培養ラット心筋細胞の機能解析

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前年度までに、新生児ラット由来の初代心室筋細胞は長期培養すると細胞老化表現型の一部を呈することが確認された。心筋細胞における細胞老化は、酸化ストレスによって引き起こされることがこれまでに報告されているが、抗酸化剤であるN-アセチルシステインを長期培養のあいだ処理しても細胞老化表現型は回避されなかった。また、低酸素培養では細胞老化表現型は回避されるが、このとき酸化ストレス誘導剤として過酸化水素処理を行っても細胞老化表現型は観察されなかった。一方で、低酸素培養と同じく、オートファジーを誘導することが知られているラパマイシンを処理すると、細胞老化あるいは心疾患表現型の一部が回避された。このことから、オートファジーの活性化が心筋細胞の老化を抑制することが考えられた。そこで、初代培養心筋細胞のオートファジー活性を経時的に測定すると、細胞老化表現型の獲得と逆相関するように、オートファジーの活性低下が観察された。これまで線維芽細胞において、がん遺伝子誘導性細胞老化においてはオートファジー関連遺伝子Atg5あるいはAtg7のノックダウンは部分的に細胞老化誘導を遅延させることが示されているが、一方で放射線被ばくによる細胞老化においてはAtg5とAtg7は選択的オートファジーを促進することで細胞老化を抑制することが示されている。つまり、オートファジーと細胞老化の因果関係やその詳細な分子機構は未解明な点が多い。本研究によって、長期培養心室筋細胞においては、オートファジーが細胞老化の抑制的な機構であることが示唆された。今後、このオートファジーがどういった蛋白質やオルガネラを分解することで細胞老化に対して抑制的にはたらきかけているのか、その分子基盤まで明らかにする。