グリコバイオロジーを駆使した細胞スローサイクリングによる老化予防薬の開発

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近年、老化を「細胞レベルで生じる疾患」と捉え、細胞老化 (cellular senescence) の分子機構の解明が世界レベルで進んでいるものの、有効な老化予防法は開発されていない。これに対して本研究では、単糖類である希少糖・D-allose によって生じる「細胞周期の減速（細胞スローサイクリング）」が、細胞老化を抑制することを細胞・生体レベルで実証し、全く新しい視点の老化予防薬開発につなげることに挑戦する。初年度の2022年度には、D-alloseが培養ヒト細胞周期を停止（静止）させることなく、周期速度を減速させることを特許出願した。さらに、細胞周期の変化で異なる蛍光を発色する Fucci ベクターを培養ヒト血管平滑筋細胞に導入し、電動倒立顕微鏡蛍光タイムラプスを用いて、細胞周期を可視化できる実験システムの構築を実施して、D-allose が細胞スローサイクリングを生じることをシングルセルレベルで可視化することにより実証した。また、D-allose を投与後の細胞内への D-allose取り込みをHPLC法で実証し、フラックスアナライザー（プライムテック社）を使用して、D-allose によるミトコンドリア呼吸と解糖系の細胞内エネルギー代謝への影響を同定した。一方、C57BL/6 マウスの老化モデルは1年以上の経過観察が必要であるため、初年度の早期から飼育を開始している。今後、これらの実験を継続することにより、D-allose の「細胞スローサイクリング」を介した細胞老化の予防効果を細胞・生体レベルで実証し、全く新しい概念の老化予防薬の開発につなげる。