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ファイトエイジング!

リソソームは細胞成分の一種で、不要なタンパク質や構造物を原料に分解するリサイクルユニットとして機能する。 そのため、細胞のハウスキーピング、損傷した構造、機械、および放置すると細胞や細胞プロセスに害を及ぼす廃棄物の除去において、重要な役割を果たします。 残念ながら、代謝の副産物のすべてが効率よく分解されるわけではなく、長寿の細胞集団ではリソソームが肥大化して機能不全に陥り、リポフシンと呼ばれる丈夫な老廃物で満たされ、リサイクル活動を行う能力が大幅に低下してしまうのです。 これは老化の進行に寄与し、一種のゴミのような破局をもたらします。

研究者たちは、リポスフシンの問題に対処しなくても、リソソーム機能を改善することで、高齢の動物における臓器機能の測定値を大幅に改善できることを実証しています。 老化のこの側面に対するSENS若返り研究のアプローチは、リポフスチンを消化することができる適切な酵素をバクテリアの世界から探し出すことによって、リポフスチンの重要な構成要素を分解する方法を見つけることである。 リポフスチンは墓地の土の中には蓄積されないので、私たちはその存在を知っているのです。 現在、この研究はいくつかの候補を生み出し、徐々に初期の商業的開発の方向に向かっていますが、老化の原因の修復に関連するほぼすべての研究ラインと同様に、関心と資金はあまりにも少ないのです。 リソソームで分解される基質の種類は多岐にわたり、細胞内の高分子や小器官から表面の受容体や病原体など、多岐にわたる。 しかし、リソソームは単に細胞の廃棄物を処理する場ではなく、様々なレベルで細胞の恒常性を維持する重要な制御因子として機能している。 例えば、栄養の有無や組成に対する細胞応答の調節、ストレス耐性、プログラムされた細胞死、細胞膜の修復、発生、細胞分化など、さまざまなことに関与している。 このように、リソソームは細胞や生物の生死を制御するプロセスにおいて決定的な役割を担っている。 このような多面的な重要性と同時に、リソソームの機能不全は多くの疾患と関連している。 特に、リソソームの欠陥は、傷ついたタンパク質とそのタンパク質分解のバランスを崩し、最終的に高度に架橋された凝集体を蓄積させることになる。 特に有糸分裂後の細胞における凝集体の蓄積は、細胞分裂によって凝集体が希釈されることがないため、劇的な変化を遂げるようである。 酸化されたタンパク質の凝集体の多くは、脂質や金属などの細胞成分と異なる組成で反応し、リポフスチンと呼ばれる蛍光物質を形成することがある。 実際、老化プロセスそのものがリソソーム機能の低下によって促進されている可能性があります。

細胞の寿命はリソソーム機能によって部分的に決定されることを示す証拠が増えてきています。 このことは、リソソームが一般的に関与しているが、まだ老化と明確に関連していないプロセスも、直接的または間接的に長寿を調節している可能性があることを示唆している。 例えば、リソソームが細胞表面にドッキングし、細胞膜と融合して内容物を細胞外に放出するリソソームエクソサイトーシスは、膜修復に重要な役割を果たし、細胞の老化に伴う細胞内再生に寄与する可能性がある。 同時に、リソソームのエキソサイトーシスは、エキソソームを介した選択的な分泌と協調して、組織や生物レベルでの老化に関連した細胞間シグナルと相互作用したり、細胞内のストレス状態を緩和したりする分泌過程に関与している可能性がある。 興味深いことに、リソソームのエキソサイトーシスはCa2+およびTFEBによって調節され、これらはいずれも加齢に伴う調節機能を有する。

他方、加齢に影響を与えることが知られている分子過程は、少なくとも部分的にリソソーム機能に影響を与えるためにそうなるのかもしれない。 このようなプロセスは、ミトコンドリア、核、ペルオキシソームなど、寿命の制御に関与する細胞ネットワークの単一の構成要素に関与している可能性がある。 興味深いことに、リソソームは、オートファジーで除去される際に他の小器官とコミュニケーションをとるだけでなく、他の小器官とコミュニケーションをとる。 例えば、ペルオキシソームとリソソームの相互作用は、ペキソファジーに限定されるものではないようである。 両オルガネラの膜は(融合することなく)密着し、リソソーム-ペルオキシソーム膜接触(LPMC)を形成することができ、これはコレステロールの細胞内輸送に不可欠である。 興味深いことに、コレステロール酸化物誘導体(オキシステロール)は、酸化還元平衡や炎症などの老化に関連する様々なプロセスに関与している。 さらに、オキシステロールは、神経変性疾患や心血管疾患のような加齢に関連した主要な病態に関連している。 したがって、このような分子の生成、変換、輸送に関連するオルガネラは、老化への影響に強く影響する可能性がある。 LPMCのような膜繋留部位(マイクロドメイン)の出現は、オルガネラ間の効率的な相互作用を可能にする。 したがって、リソソームと他のオルガネラの間にマイクロドメインが形成されると、シグナル交換が可能になり、老化の動的かつ組織的な制御に貢献する可能性がある。 このように、リソソームと老化の関係は、リソソームの機能が老化の制御に重要な役割を果たすことを示す多層的なメカニズムである。 この可能性を認識することは、老化のプロセスをさらに理解するだけでなく、ライソゾーム経由での時間の浪費を改善するための扉を開くことになるのです。 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568163716300666