加齢に伴うお腹の脂肪の謎に迫る、非常に興味深い最新の研究成果をご紹介します。年齢を重ねるにつれて気になり始める「ぽっこりお腹」の背後には、実はこれまで知られていなかった細胞のスイッチが存在していました。
加齢によるお腹の脂肪の引き金となる原因を科学者が発見
年齢を重ねるにつれて、多くの人がおなじみの変化に気づきます。体全体の体重が大きく変わらなくても、ウエストラインが徐々に拡大していくのです 。この腹部脂肪の増加は、単なる見た目の問題にとどまりません 。過剰な内臓脂肪は、代謝の低下、老化の加速、2型糖尿病、心臓病、その他の慢性的な健康問題に関連しています 。
科学者たちは、年齢とともに体組成が変化することは古くから知っていましたが、なぜ脂肪が特に腹部の周囲に蓄積しやすいのか、その正確な理由は不明なままでした 。
今回、シティ・オブ・ホープ（City of Hope）の研究者たちは、加齢に伴うお腹の脂肪の重要な生物学的要因と考えられるものを特定しました 。『Science』誌に掲載された彼らの研究結果は、加齢に伴って現れ、新しい脂肪細胞の生成を促進する、新たに特定されたタイプの幹細胞を指し示しています 。この発見は、将来的には腹部脂肪を減少させ、より健康的な老化を促進するための新しい戦略につながる可能性があります 。
「体重が変わらなくても、年齢とともに筋肉が減り、体脂肪が増えることがよくあります」と、この研究の共同責任著者であり、糖尿病研究の主要な中心地であるシティ・オブ・ホープのアーサー・リッグス糖尿病・代謝研究所の分子・細胞内分泌学准教授であるキョン・アナベル・ワン博士（Qiong (Annabel) Wang, Ph.D.）は述べています 。「私たちは、加齢が新しいタイプの成体幹細胞の出現を引き起こし、特にお腹の周りでの新しい脂肪細胞の大量生産を増強することを発見しました」 。
肥大化した脂肪細胞のその先を見る
研究チームはロサンゼルス校（UCLA）の科学者たちと協力し、マウスを用いた一連の実験を行い、その後、ヒト細胞の研究によってその結果が裏付けられました 。彼らの調査は、体の主要な脂肪貯蔵組織である白色脂肪組織（white adipose tissue: WAT）に焦点を当てました 。白色脂肪組織は余分なエネルギーを貯蔵する役割を担っており、体重増加や腹部脂肪蓄積の主な要因となっています 。
科学者たちは、人が年齢を重ねるにつれて、既存の脂肪細胞が大きくなる可能性があることを以前から知っていました 。しかし研究者たちは、ウエストラインの拡大に別のプロセス、つまり「完全に新しい脂肪細胞の創出」も寄与しているのではないかと疑いました 。もしそれが真実であれば、老化する脂肪組織は、既存の細胞を肥大化させるだけでなく、常に新しい細胞を追加することによって成長し続けることができるという意味になります 。
このアイデアを検証するため、チームは脂肪組織内に見られる幹細胞の一種である脂肪前駆細胞（adipocyte progenitor cells: APCs）を研究しました 。これらの細胞は、完全に発達した脂肪細胞へと成熟する前駆体として機能します 。
高齢の幹細胞ははるかに多くの脂肪を産生した
研究者たちは、若いマウスと高齢のマウスの両方から採取した脂肪前駆細胞（APCs）を、別の若いマウスのグループに移植しました 。その結果は驚くべきものでした。高齢の動物から採取したAPCsは、大量の新しい脂肪細胞を生み出したのです 。
逆の実験では、非常に異なる結果が得られました。若いマウスのAPCsを高齢のマウスに移植したところ、生成された新しい脂肪細胞は比較的少数でした 。このことは、脂肪を積極的に産生する能力が高齢のAPCs自体に組み込まれており、それを受け取る動物の年齢には依存しないことを示唆しています 。
分子レベルで何が起こっているのかを理解するために、研究者たちは個々の細胞における遺伝子の活性を調べることができる技術であるシングルセルRNA解析（single-cell RNA sequencing）を使用しました 。
分析の結果、若いマウスではAPCsが比較的静かであることが判明しました 。しかし、中年マウスでは、これらの細胞が非常に活発になり、大量の新しい脂肪細胞を産生し始めました 。
「ほとんどの成体幹細胞の成長能力は年齢とともに衰えますが、APCsではその逆が当てはまります。加齢が、これらの細胞が進化して広がる力を解き放つのです」と、シティ・オブ・ホープのDepartment of Molecular & Cellular Endocrinologyのチェアであり、Ruth B. & Robert K. Lanman Endowed Chair in Gene Regulation & Drug Discovery Researchを務めるアドルフォ・ガルシア＝オカーニャ博士（Adolfo Garcia-Ocana, Ph.D.）は述べています 。「これは、APCsによる新しい脂肪細胞の高い出力のために、年齢とともにお腹が拡大するという最初の証拠です」 。
加齢に関連する新しい幹細胞の発見
科学者たちは、加齢が単にAPCsを活性化するだけではないことを発見しました 。マウスが中年期に達すると、一部のAPCsが、新たに特定された幹細胞集団である「加齢特異的コミット型前駆脂肪細胞（committed preadipocytes, age-specific: CP-As）」へと変化したのです 。これらの細胞は特に加齢に伴って現れ、新しい脂肪細胞を生成するのに特に効果的であることが証明されました 。それらの出現は、高齢のマウスが年齢とともに多くの脂肪を獲得した理由を説明するのに役立つ可能性があります 。
その後、研究者たちはこのプロセスを制御している生物学的シグナルを探しました 。彼らは、白血病阻止因子受容体（leukemia inhibitory factor receptor: LIFR）として知られる重要なシグナル伝達経路を特定しました 。シグナル伝達経路とは、細胞が指示を受け取り、その行動を調整することを可能にする通信システムです 。このケースでは、LIFRがCP-A細胞の増殖と脂肪細胞への発達を助ける上で主要な役割を果たしているようでした 。
「体の脂肪製造プロセスはLIFRによって駆動されていることを発見しました。若いマウスはこのシグナルを必要としませんが、高齢のマウスは必要とします」とキョン・アナベル・ワン博士は説明します 。「私たちの研究は、LIFRが高齢マウスにおいてCP-Asを刺激して新しい脂肪細胞を作り出し、腹部脂肪を拡大させる重要な役割を果たしていることを示しています」 。
ヒトでも同様の脂肪産生細胞を発見
これらの知見がマウスを超えて適用できるかどうかを判断するため、チームは同じシングルセルRNA解析アプローチを用いて、異なる年齢の人々からのヒト組織サンプルを分析しました 。
研究者たちは、新しく発見されたCP-Asに酷似した細胞を特定しました 。これらの細胞は、中年期の個人の組織において、より多く発見されました 。ヒトのCP-Asもまた、新しい脂肪細胞を生成する強力な能力を示しており、同様の生物学的プロセスが人々の中でも起こっている可能性を示唆しています 。
「私たちの知見は、加齢に伴う肥満に対処するために、新しい脂肪細胞の形成をコントロールすることの重要性を強調しています」とキョン・アナベル・ワン博士は述べています 。「代謝障害におけるCP-Asの役割と、これらの細胞が加齢の過程でどのように出現するのかを理解することは、お腹の脂肪を減らし、健康と長寿を向上させるための新しい医療ソリューションにつながる可能性があります」 。
加齢に伴う肥満への潜在的な新しい標的
さらなる研究が必要ですが、この発見は科学者たちに将来の治療法のための有望な新しい標的を提供します 。研究者たちは現在、動物研究においてCP-A細胞を追跡し、これらの細胞がヒトでどのように振る舞うかを調査し、それらをブロックまたは排除する方法を模索することを計画しています 。もし成功すれば、このようなアプローチは、加齢に伴って一般的に見られるお腹の脂肪の蓄積を防ぐのに役立つ可能性があります 。
なお、この研究の筆頭著者は、シティ・オブ・ホープの研究者であるグアン・ワン博士（Guan Wang, Ph.D.）と、UCLAの研究者であるガオヤン・リー博士（Gaoyan Li, Ph.D.）です 。本研究は、論文「Distinct adipose progenitor cells emerging with age drive active adipogenesis（加齢に伴い出現する明確な脂肪前駆細胞が活発な脂肪生成を駆動する）」として発表されました 。
