10年前の偶然の発見により、スペイン国立癌研究センター（CNIO）の研究者は、その種で通常よりもはるかに長いテロメアをもつ最初のマウスを作製した。
テロメアと老化（テロメアは生涯を通じて短くなるため、古い生物はテロメアが短くなる）の関係を考えて、100％の細胞が非常に長いテロメアを持つマウスを生み出す研究を開始した。この研究成果は、2019年10月17日にNature Communicationsでオンラインで公開され、より良い健康状態で癌や肥満から解放されたとの肯定的な結果のみが示されている。
著者にとって最も関連性の高い結果は、遺伝子組み換えなしで初めて寿命が大幅に延長されたことだ。 「この発見は、寿命を決定する際に、遺伝子だけが考慮されるべきではないという考えを裏付けている」と CNIOテロメアおよびテロメラーゼグループ長、スペイン国立がん研究センター所長のMaria Blasco 博士は述べている。
このオープンアクセスの論文は「ハイパーロングテロメアをもつマウスは代謝の老化が少なく寿命が長い（Mice with Hyper-Long Telomeres Show Less Metabolic Aging and Longer Lifespans.）」と題されている。
テロメアは、体内の各細胞の核で染色体の末端を形成する。 それらの機能は、DNAの遺伝情報の完全性を保護することだ。 細胞が分裂するたびに、テロメアは少し短くなる。そのため、老化の主な特徴の1つは、細胞内の短いテロメアの蓄積だ。
「テロメアの短縮は、短いテロメアが生物の老化を引き起こし、寿命を縮めることを考えると、老化の主な原因の1つと考えられている」とNature Communicationsで発表された論文で説明されている。
CNIOテロメアおよびテロメラーゼグループは、テロメア伸長酵素であるテロメラーゼの活性化によるテロメアの短縮を回避することで二次的な影響なしに寿命を延ばすことをさまざまな研究ですでに示している。
しかし、これまでのところテロメアの長さに関するすべての介入は、何らかの手法を通じて遺伝子の発現を変えることに基づいていた。 実際、CNIOグループは数年前にテロメラーゼの合成を促進する遺伝子治療を開発し、がんや加齢に伴う他の病気を発症することなく24％長く生きるマウスを取得した。
13％長く、スリムで癌がない
この研究の新しい側面は、超長テロメアで生まれたマウスに遺伝的変化がなかったことだ。 2009年、研究者はいわゆるiPS細胞（人工多能性幹細胞）-多能性または完全な生物を生成する能力を与えられた成体からの細胞-に取り組み、特定の回数の分化の後、通常の2倍の長さのテロメアを持つ細胞を獲得した。
研究者らは、胚盤胞から除去され培養中に、同じことが正常な胚細胞でもiPS細胞でも発生することを確認した。
Blasco 博士のチームは、この現象の研究における多能性の段階で、テロメラーゼ酵素による伸長を促進するテロメアのクロマチンに特定の生化学的マーク（エピジェネティックマーク）があることを発見した。 このため培養中の多能性細胞のテロメアは通常の長さの2倍に延長された。
問題は非常に長いテロメアを持つ胚細胞が生きたマウスを生産できるかどうかであった。 数年前グループはそれが可能であることを実証し、この研究はNature Communicationsでも発表された。 しかし、これらの最初の動物はキメラであり換言すれば30％から70％の細胞の一部のみが超長テロメアの胚細胞由来だ。 彼らの健康は正常なテロメアで残りの細胞が適切に機能していることに起因する可能性がある。
現在公開されている研究では、著者はマウス細胞の100％で超長テロメアを取得することができたとし、これによりこの特異な機能全体がこの現象に起因しており、実際に多くの特徴があるとしている。
前例のない結果
「これらのマウスは癌が少なく、長生きだ」と著者は述べている。
「重要な事実は、脂肪の蓄積が少ないため通常よりもスリムであるということだ。また、コレステロールとLDL（悪玉コレステロール）のレベルが低く、代謝老化が低く、インスリンとグルコースに対する耐性が増加している。 彼らは加齢がより少なく、彼らのミトコンドリア、老化のもう一つのアキレス腱はよりよく機能する。」
この研究者は「これらの前例のない結果は、特定の種の通常のテロメアよりも長いものは有害ではなく、まったく逆であることを示している。つまり、寿命が長くなる、代謝年齢が遅くなる、癌が少ないなどの有益な効果がある」と結論付けている。
より具体的には、非常に長いテロメアを持つマウスの平均寿命は通常よりも13％長くなっている。 テロメアの長さと代謝の間に明確な関係が見つかったのは今回が初めてであり、観察された代謝の変化も関連している。 インスリンおよびグルコース代謝の遺伝的経路は、加齢に関連して最も重要なものの1つとして特定されている。
しかし、研究者にとって最も印象的なのはこの発見が生物の遺伝子を変えることなく寿命を延ばす道を開くということだ。 多能性期のテロメアの延長を促進するテロメアのクロマチンの生化学的変化は後成的であり、言い換えれば遺伝子の働きを変更するがその本質を変えない化学的アノテーションとして機能する。
「胚細胞が多能性のままである時間を延長して、より長いテロメアを持ち、癌と肥満から保護され、寿命が長くなると、マウスがより長いテロメアを持ち、長生きするようになった」「遺伝子操作なしで老化が遅れた新しいモデルマウスを提示する。」と著者は指摘している。
BioQuick News:Mice with Hyper-Long Telomeres Show Less Metabolic Aging and Longer Lifespans; Scientists Generate Mice Having 100% of Their Cells with Hyper-Long Telomeres: Results Said to be “Unprecedented”
