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細胞生物学:加齢の特徴は器官特異的な時間的シグネチャーを示す

Nature 583, 7817 doi: 10.1038/s41586-020-2499-y

世界において、加齢は疾患と死亡の最大の原因であり、その関連過程を理解することで、生活の質が大幅に向上する可能性がある。細胞間コミュニケーションの変化、タンパク質恒常性の喪失、ミトコンドリア機能の低下といった、加齢による障害の主要な種類は特定されているが、これらの有害な過程は器官内や器官間の並外れた複雑性と相互作用しており、加齢動態の個体全体での包括的解析は行われていない。今回我々は、ハツカネズミ(Mus musculus)の生涯にわたる10点の月齢で、17の器官についてバルクRNA塩基配列解読と血漿プロテオミクス解析を行い、これらの知見を付随するTabula Muris Senis(「マウス加齢細胞アトラス」;オリジナルのTabula Murisから派生したもの)のデータと統合した。その結果、加齢中、遺伝子発現には線形および非線形の推移が見られ、関連する遺伝子は、一貫性のある生物学的機能(細胞外マトリックスの調節、折りたたまれていないタンパク質の結合、ミトコンドリアの機能、炎症応答と免疫応答など)を持つ整合性のある軌跡グループにクラスター化されることが分かった。特に、これらの遺伝子セットは組織間で同様の発現を示し、発現量と発現開始月齢にのみ違いが見られたことは重要である。免疫細胞の広範な活性化は特に顕著であり、中年期の貯蔵白色脂肪で最初に検出可能となる。単一細胞RNA塩基配列解読により、脂肪組織でのT細胞とB細胞(免疫グロブリンJを発現する形質細胞を含む)の蓄積が確認され、これらは多様な器官で同時に生じることが分かった。さらに我々は、異なる組織での遺伝子発現の推移の仕方は、血漿中の対応するタンパク質レベルと強く相関しており、これが体循環の加齢に関与している可能性があることを明らかにする。まとめると今回のデータは、器官間および器官内の加齢の進行は類似しているが同期はしていないことを示しており、老齢期の健康の衰えの全身的原因を追跡するための基礎を提供するものである。

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