「bio/mol/text」コンテストの記事: 細胞の老化現象が線維芽細胞培養で証明されてから50年以上が経過しましたが、古い細胞の存在は 生物の中では長い間疑問視されてきた。 老化の証拠はなかった 個々の細胞あらゆるものの老化に重要な役割を果たす 体。 近年、細胞老化の分子メカニズムと、それらと癌や炎症との関係が発見されています。 による 現代のアイデア炎症は、ほぼすべての加齢に関連した病気の発生において主要な役割を果たしており、最終的には身体を死に至らしめます。 古い細胞は、一方では腫瘍抑制因子として機能し（細胞分裂を不可逆的に停止し、周囲の細胞の形質転換のリスクを軽減するため）、他方では、古い細胞の特異的な代謝が炎症や炎症を引き起こす可能性があることが判明しました。隣接する前癌細胞が悪性前癌細胞に変性すること。 現在開催中 臨床試験臓器や組織内の古い細胞を選択的に除去し、それによって臓器やがんの変性変化を防ぐ薬。
人間の体には約 300 種類の細胞があり、それらはすべて 2 つの大きなグループに分けられます。分裂して増殖できる細胞 (つまり、 有糸分裂能力がある）、 その他 - 有糸分裂後- 分裂しない：これらは、分化の極限段階に達したニューロン、心筋細胞、顆粒白血球などです。
私たちの体内には更新中の組織があり、その中には消耗した細胞や死につつある細胞を置き換える、常に分裂する細胞のプールがあります。 このような細胞は、腸の陰窩、皮膚上皮の基底層、骨髄に存在します。 造血細胞）。 細胞の再生は非常に集中的に起こる可能性があります。たとえば、膵臓の結合組織細胞は 24 時間ごと、胃粘膜細胞は 3 日ごと、白血球は 10 日ごと、皮膚細胞は 6 週間ごとに、約 70 g の増殖細胞が入れ替わります。 小腸毎日体から取り除かれます。
幹細胞は、ほぼすべての臓器や組織に存在し、無制限に分裂することができます。 組織の再生は幹細胞の増殖によって起こります。幹細胞は分裂するだけでなく、再生が起こる組織の細胞に分化することもできます。 幹細胞は、心筋、脳（海馬および嗅球）、およびその他の組織に存在します。 これは、神経変性疾患や心筋梗塞の治療に大きな期待を寄せています。
組織が常に新しくなることは、平均余命を延ばすのに役立ちます。 細胞が分裂すると、組織の若返りが起こります。新しい細胞が損傷した細胞と置き換わりますが、修復 (DNA 損傷の除去) がより集中的に行われ、組織が損傷した場合には再生が可能です。 脊椎動物の寿命が無脊椎動物（成体として細胞が分裂しない同じ昆虫）よりも大幅に長いことは驚くべきことではありません。
しかし同時に、再生中の組織は過剰増殖を起こし、悪性腫瘍を含む腫瘍の形成につながります。 これは、細胞分裂の調節不全と、活発に分裂している細胞における突然変異誘発率の増加によって起こります。 現代の概念によれば、細胞が悪性の性質を獲得するには、4〜6 個の突然変異が必要です。 突然変異はめったに発生せず、細胞が癌になるには（これはヒトの線維芽細胞で計算されます）約 100 回の分裂が必要です（この分裂数は通常 40 歳前後の人に起こります）。
ただし、変異は異なる変異であることを覚えておく価値があります。最新のゲノム研究によると、人は各世代で約60の新たな変異（両親のDNAにはなかったもの）を獲得します。 明らかに、それらのほとんどはまったく中立です (「1,000 を超えた: ヒトゲノミクスの第 3 段階」を参照)。 - エド。
自分自身を自分自身から守るために、体内には特別な細胞機構が形成されています。 腫瘍抑制。 そのうちの 1 つは細胞の複製老化 ( 老化）、これは細胞周期の G1 段階での細胞分裂の不可逆的な停止にあります。 老化すると細胞は分裂を停止します。細胞は成長因子に反応しなくなり、アポトーシスに対して抵抗力を持つようになります。
ヘイフリック限界
細胞の老化現象は、1961 年に Leonard Hayflick らによって線維芽細胞培養を使用して初めて発見されました。 ヒト線維芽細胞の培養中の細胞は、良好な条件下では限られた時間生存し、約 50 ± 10 倍に増殖できることが判明し、この数値はヘイフリック限界と呼ばれるようになりました。 ヘイフリックの発見以前は、細胞は不死であり、老化と死は生物全体の特性であるという考え方が主流でした。
この概念は主に、鶏の心臓細胞の培養を 34 年間維持していたカレルの実験によって反駁の余地がないと考えられていました (カレルは彼の死後にのみ廃棄されました)。 しかし、後で判明したように、カレルの培養物の不死性は人工物であり、細胞増殖のために培地に添加された胎児血清とともに、胚細胞自体がそこに到達したためです（そしておそらく、カレルの培養物はもはや最初のようなものではありません）。
がん細胞はまさに不滅です。 したがって、1951 年にヘンリエッタ・ラックスの子宮頸部腫瘍から単離された HeLa 細胞は、今でも細胞学者によって使用されています (特に、ポリオに対するワクチンは HeLa 細胞を使用して開発されました)。 これらの細胞は宇宙にも行ったことがあります。
ヘンリエッタ・ラックスの不死性に関する興味深い物語については、記事「ヘンリエッタ・ラックスの不死細胞」および「HeLa 細胞の継承者」を参照してください。 - エド。
結局のところ、ヘイフリック限界は年齢に依存します。人が高齢になればなるほど、培養中で細胞が倍増する回数は少なくなります。 興味深いことに、凍結細胞は、解凍して培養すると、凍結前の分裂回数を記憶しているようです。 実際、細胞内には「分裂カウンター」があり、ある限界（ヘイフリック限界）に達すると細胞は分裂を停止し、老化します。 老化（古い）細胞は特定の形態を持っています。それらは大きく、平らで、大きな核を持ち、高度に空胞化されており、遺伝子発現プロファイルが変化します。 ほとんどの場合、それらはアポトーシスに対して耐性があります。
しかし、体の老化は細胞の老化だけでは済まされません。 これははるかに複雑なプロセスです。 若い体には古い細胞がありますが、その数はわずかです。 年齢とともに老化細胞が組織内に蓄積すると、老化細胞が始まります。 変性プロセスそれは加齢に伴う病気の原因となります。 これらの病気の要因の一つは、いわゆる老人性疾患です。 「無菌性」炎症、これは老化細胞による炎症誘発性サイトカインの発現に関連しています。
生物学的老化におけるもう 1 つの重要な要素は、染色体とその先端、つまりテロメアの構造です。
老化のテロメア理論
図 1. テロメアは染色体の末端です。人間の染色体は23対（つまり46本）あるので、テロメアは92本あります。
1971年、私たちの同胞であるアレクセイ・マトヴェーヴィッチ・オロヴニコフは、ヘイフリック限界が線状染色体の末端部分の「複製不足」に関連していると示唆しました（染色体には特別な名前があります） テロメア）。 実際のところ、細胞分裂の各サイクルにおいて、DNA ポリメラーゼが先端から DNA のコピーを合成できないため、テロメアは短縮されます。 さらに、オロヴニコフはその存在を予言した テロメラーゼ（染色体の末端に反復する DNA 配列を追加する酵素）これは、そうでなければ活発に分裂している細胞において DNA がすぐに「食べられ」、遺伝物質が失われるという事実に基づいています。 (問題は、ほとんどの分化した細胞ではテロメラーゼ活性が低下することです。)
テロメア (図 1) は重要な役割を果たします。テロメアは染色体の末端を安定させます。そうでないと、細胞遺伝学者が言うように、染色体は「粘着性」になってしまいます。 さまざまな染色体異常の影響を受けやすく、遺伝物質の分解につながります。 テロメアは反復 (1000 ～ 2000 回) 配列 (5'-TTAGGG-3') で構成され、各染色体先端に合計 10 ～ 15,000 のヌクレオチド対が生じます。 テロメアの 3' 末端には、かなり長い一本鎖 DNA 領域 (150 ～ 200 ヌクレオチド) があり、投げ縄型ループの形成に関与しています (図 2)。 いくつかのタンパク質がテロメアと結合し、保護「キャップ」を形成します。この複合体はテロメアと呼ばれます。 避難所(図3)。 シェルテリンはヌクレアーゼの作用や接着からテロメアを保護しており、明らかに染色体の完全性を維持しているのはまさにそれです。
図 2. テロメアの組成と構造。テロメラーゼ活性の非存在下で細胞分裂が繰り返されると、テロメアが短縮され、 複製老化.
図 3. テロメア複合体の構造 ( シェルターナ). テロメアは染色体の末端に存在し、32 mer の一本鎖オーバーハングで終わるタンデム TTAGGG リピートで構成されています。 テロメア DNA と関連する 避難所- 6 つのタンパク質の複合体: TRF1、TRF2、RAP1、TIN2、TPP1、および POT1。
保護されていない染色体の末端は、細胞によって遺伝物質への損傷として認識され、DNA 修復が活性化されます。 テロメア複合体はシェルタリンとともに染色体の先端を「安定化」させ、染色体全体を破壊から保護します。 老化細胞では、テロメアの重大な短縮によってこの保護機能が破壊され、そのため染色体異常が形成され始め、それがしばしば悪性腫瘍につながります。 これを防ぐために、特別な分子メカニズムが細胞分裂をブロックし、細胞は次のような状態になります。 老化- 不可逆的な停止 細胞周期。 この場合、細胞は再生できないことが保証されており、腫瘍を形成することができません。 老化する能力が損なわれた細胞（テロメアの機能不全にもかかわらず複製する細胞）では、染色体異常が形成されます。
テロメアの長さとその短縮率は年齢によって異なります。 ヒトのテロメアの長さは、出生時の 15,000 ヌクレオチド対 (kb) から 5 kb まで変化します。 慢性疾患の場合。 テロメアの長さは生後 18 か月で最大となり、その後急速に減少して 12 kb になります。 5歳までに。 その後、短縮速度は低下します。
テロメアが短縮する さまざまな人さまざまな速度で。 つまり、この速度はストレスに大きく影響されるのです。 E. ブラックバーン (2009 年のノーベル生理学・医学賞受賞者) は、常にストレスにさらされている女性 (たとえば、慢性疾患の子供の母親) は、他の女性と比べてテロメアが著しく短い (約 10 年!) ことを発見しました。 E. ブラックバーンの研究室は、テロメアの長さに基づいて人々の「生物学的年齢」を判定する商用検査を開発しました。
興味深いことに、マウスは非常に長いテロメアを持っています（ヒトのテロメアは 10 ～ 15 kb であるのに対し、50 ～ 40 kb）。 実験用マウスの一部の系統では、テロメアの長さが 150 kb に達します。 さらに、マウスではテロメラーゼが常に活性化されており、テロメアの短縮を防ぎます。 しかし、誰もが知っているように、これによってマウスが不死になるわけではありません。 それだけでなく、マウスはヒトよりも腫瘍の発生率がはるかに高いことから、腫瘍防御機構としてのテロメア短縮がマウスでは機能していないことが示唆されている。
さまざまな哺乳類のテロメア長とテロメラーゼ活性を比較すると、細胞の複製老化を特徴とする種の方が寿命が長く、体重が重いことが判明しました。 たとえば、寿命が200年に達することもあるクジラです。 このような生物にとって、分裂が多すぎると多くの突然変異が発生し、何らかの方法でこれと闘わなければならないため、複製老化は単純に必要である。 おそらく、複製老化はそのような闘争メカニズムであり、テロメラーゼの抑制も伴います。
分化した細胞の老化は異なる方法で起こります。 ニューロンも心筋細胞も老化しますが、分裂はしません。 たとえば、細胞の機能を破壊し、アポトーシスを引き起こす老人性色素であるリポフスチンが体内に蓄積します。 脂肪は加齢とともに肝臓や脾臓の細胞に蓄積します。
厳密に言えば、複製細胞の老化と体の老化との関係は証明されていませんが、加齢に関連した病状には細胞の老化も伴います（図4）。 高齢者の悪性新生物は、ほとんどの場合、組織の再生に関連しています。 腫瘍性疾患 先進国- 罹患率と死亡率の主な原因の 1 つであり、癌の独立した危険因子は単純に...年齢です。 腫瘍疾患による死亡者数は年齢とともに指数関数的に増加し、全体の死亡率も増加します。 これは、老化と発がんとの間に根本的な関連があることを示しています。
図 4. β-ガラクトシダーゼ活性の存在について組織化学的に染色された WI-38 系統のヒト線維芽細胞。 あ - 若い; B - 古い（老化している）。
テロメラーゼは予測されている酵素です
体内にはテロメアの短縮を補う機構が存在するはずであり、この仮定はA.M. によってなされたものである。 オロヴニコフ。 実際、1984 年にそのような酵素はキャロル・グライダーによって発見され、 テロメラーゼ。 テロメラーゼ (図 5) は、テロメアの長さを増加させ、テロメアの複製不足を補う逆転写酵素です。 2009 年、E. ブラックバーン、K. グレーダー、D. ショスタクは、この酵素の発見とテロメアとテロメラーゼの研究に関する一連の研究によりノーベル賞を受賞しました（以下を参照）。 「『不老』ノーベル賞: 2009 年はテロメアとテロメラーゼに関する研究を表彰」).
図 5. テロメラーゼ触媒成分 (TERT 逆転写酵素)、テロメア反復の 2 コピーを含み、テロメア合成の鋳型となるテロメラーゼ RNA (hTR または TERC)、およびタンパク質ジスケリンが含まれています。
E. Blackburn によると、テロメラーゼは約 70 個の遺伝子の活性の制御に関与しています。 テロメラーゼは、胚芽組織および胚組織、幹細胞および増殖細胞で活性です。 これは癌腫瘍の 90% に存在しており、癌細胞の制御不能な増殖を確実に引き起こします。 現在、がんの治療に使用されている薬剤にテロメラーゼ阻害剤があります。 しかし、成体生物のほとんどの体細胞では、テロメラーゼは活性化されていません。
細胞は、テロメア機能不全、突然変異誘発性環境の影響によって引き起こされる可能性のある DNA 損傷、内因性プロセス、強力な分裂促進シグナル (癌遺伝子 Ras、Raf、Mek、Mos、E2F-1 の過剰発現) など、多くの刺激によって老化状態に陥る可能性があります。実際、細胞は、癌を引き起こす可能性のある事象に反応して分裂を停止し、老化します。
ゲノムガーディアン
テロメアの機能不全は、テロメアが短くなったりシェルテリンが破壊されたりしたときに起こり、p53タンパク質を活性化します。 この転写因子は細胞を老化状態にするか、アポトーシスを引き起こします。 p53 が存在しない場合、ヒトの癌腫に特徴的な染色体の不安定性が発生します。 p53 タンパク質の変異は、乳腺癌の 50%、結腸直腸腺癌の 40 ～ 60% で見つかります。 したがって、p53 は「ゲノムの番人」と呼ばれることがあります。
テロメラーゼは、高齢者に発生する上皮由来の腫瘍のほとんどで再活性化されます。 テロメラーゼの再活性化は、がん細胞がヘイフリック限界を「無視」できるようにするため、悪性プロセスにおける重要なステップであると考えられています。 テロメアの機能不全は染色体の融合や異常を促進し、p53 が存在しない場合には悪性腫瘍を引き起こすことがほとんどです。
細胞老化の分子メカニズムについて
図 6. 細胞周期図。細胞周期は 4 つの段階に分かれています。 1.G1(合成前) - 細胞が DNA 複製の準備をする期間。 この段階で (修復中に) DNA 損傷が検出された場合、細胞周期の停止が発生する可能性があります。 DNA複製でエラーが検出され、修復によって修正できない場合、細胞はSステージに入りません。 2.S(合成) - DNA 複製が起こるとき。 3.G2(合成後) - DNA 複製の精度をチェックする場合の有糸分裂のための細胞の準備。 複製が不十分な断片やその他の合成障害が検出された場合、次の段階 (有糸分裂) への移行は起こりません。 4.M(有糸分裂) - 細胞紡錘体の形成、分離 (染色体の分岐)、および 2 つの娘細胞の形成 (分裂自体)。
細胞が老化状態に移行する分子機構を理解するために、細胞分裂がどのように起こるかを思い出してみましょう。
細胞の再生プロセスは増殖と呼ばれます。 細胞が分裂してから分裂するまでの時間を細胞周期といいます。 増殖プロセスは、細胞自体 - 自己分泌増殖因子 - とその微小環境 - パラクリンシグナルの両方によって調節されます。
増殖の活性化は細胞膜を介して起こります。細胞膜には、主に成長因子と細胞間接触シグナルである分裂促進シグナルを感知する受容体が含まれています。 成長因子は通常、ペプチドの性質を持っています（現在までに約 100 種類が知られています）。 これらは、例えば、血栓形成および創傷治癒に関与する血小板成長因子、上皮成長因子、インターロイキンなどのさまざまなサイトカイン、腫瘍壊死因子、コロニー刺激因子などです。 増殖の活性化後、細胞は G0 休止期を抜け、細胞周期が始まります (図 6)。
細胞周期は、細胞周期の各段階で異なるサイクリン依存性キナーゼによって調節されます。 それらはサイクリンによって活性化され、多くの阻害剤によって不活化されます。 このような複雑な制御の目的は、娘細胞が完全に同一の遺伝物質を持つように、可能な限り少ないエラーで DNA 合成を保証することです。 DNA コピーの正確さのチェックは、周期の 4 つの「チェックポイント」で実行されます。エラーが検出された場合、細胞周期が停止し、DNA 修復が活性化されます。 DNA 構造の損傷を修復できれば、細胞周期は継続します。 そうでない場合は、細胞が癌化する可能性を避けるために（アポトーシスによって）「自殺」する方が良いでしょう。
不可逆的な細胞周期停止につながる分子機構は、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤に関連する p53 や pRB などの腫瘍抑制遺伝子によって制御されます。 G1 期の細胞周期の抑制は、サイクリン依存性キナーゼ p21 の阻害剤を介して作用する p53 タンパク質によって行われます。 転写因子 p53 は DNA 損傷によって活性化され、その機能は複製細胞のプールから発がん性の可能性のある細胞を除去することです (そのため、p53 というニックネームは「ゲノムの番人」です)。 この考えは、悪性腫瘍の約 50% に p53 変異が見られるという事実によって裏付けられています。 p53 活性の別の発現は、最も損傷を受けた細胞のアポトーシスに関連しています。
細胞老化と加齢に伴う疾患
図 7. 細胞の老化と体の老化の関係。
老化細胞は加齢とともに蓄積し、加齢に伴う病気の原因となります。 これらは組織の増殖能を低下させ、幹細胞のプールを枯渇させ、変性組織疾患を引き起こし、再生および再生能力を低下させます。
老化細胞は特定の遺伝子発現を特徴とし、細胞間マトリックスを破壊する炎症性サイトカインとメタロプロテイナーゼを分泌します。 古い細胞は老人性炎症を遅らせ、古い線維芽細胞が皮膚に蓄積すると加齢に伴う創傷治癒力の低下を引き起こすことが判明しました（図7）。 古い細胞はまた、上皮成長因子の分泌を通じて近くの前癌細胞の増殖と悪性化を刺激します。
老化細胞は多くのヒト組織に蓄積し、アテローム性動脈硬化斑、皮膚潰瘍、関節炎、前立腺や肝臓の良性および前腫瘍性過剰増殖病変に存在します。 癌性腫瘍に放射線が照射されると、一部の細胞も老化状態に入り、それによって病気の再発が確実になります。
したがって、細胞の老化は負の多面発現性の影響を示しており、その本質は、若い生物にとって良いことが、古い生物にとっては悪いことになる可能性があるということです。 最も顕著な例は炎症の過程です。 顕著な炎症反応が原因となる 迅速な回復感染症を患う若い生物。 高齢者になると、炎症プロセスが活発になり、加齢に伴う病気が引き起こされます。 現在では、炎症が神経変性疾患をはじめとするほぼすべての加齢関連疾患において決定的な役割を果たしていることが一般的に受け入れられています。
染色体の末端にあるテロメア
アメリカの科学者たちは、RNA療法を使ってテロメアを長くすることで、早老症患者から採取した細胞の早期老化を逆転させることに成功した。 作業の結果は、 アメリカ心臓病学会誌.
テロメアは、細胞分裂中に DNA 複製 (複製) を可能にする染色体の末端にある「付着物」です。 分裂するたびにそれらは短くなり、細胞の複製能力が制限されます（分裂の最大可能数はヘイフリック限界と呼ばれます）。 加齢に伴うテロメアの短縮は、体の老化の要因の一つです。 細胞にはテロメアの長さを伸ばすことができる酵素テロメラーゼが含まれていますが、この酵素は常に分裂する必要がある細胞（幹、胚、一部の上皮および最も悪性の細胞）でのみ活性を持ちます。
ハッチンソン・ギルフォード早老症は、遺伝子変異によって引き起こされる稀な遺伝病です。 LMNA、細胞核エンベロープの一部であるタンパク質ラミン A をコードします。 プロジェリンと呼ばれるこのタンパク質の欠陥型は、核構造、DNA修復、その他多くの生化学プロセスを破壊し、またテロメア短縮を劇的に加速します。 これらすべてが体の急速な老化につながります。早老症の平均余命は13年を超えません。
ヒューストンメソジスト研究所の研究者らは、モノクロマルチプレックス定量的PCRを使用して、1歳から14歳までの早老症患者17人の線維芽細胞と、健康な新生児および成人の同様の細胞のテロメア長を測定した。 12人の患者ではこの長さは69歳の健康な人に相当し、残りの5人では正常であることが判明した。
この後、科学者らはヒトテロメラーゼ（hTERT）をコードするメッセンジャーRNA（mRNA）を早老症患者の一部の線維芽細胞に導入し、残りの部分にはこの酵素の触媒的に不活性な形態（CI hTERT）をコードするmRNAを導入した。長くしないでください。 この手順を 48 時間間隔で 3 回繰り返すと、数日間にわたって安定した mRNA 発現が得られました。
従来の hTERT RNA 療法は、テロメアが短くなった線維芽細胞の増殖を回復し、培養中の細胞損失を減少させ、細胞寿命を延長しました。 これには、テロメラーゼ活性とテロメアの長さの増加、炎症性サイトカインの分泌の減少などを含む線維芽細胞の若返りの兆候が伴った（著者らは今後の出版物でこれらについて詳しく説明する予定である）。 一般に、細胞増殖の動態は正常に近づきましたが、細胞培養の不死化（無制限の複製および悪性変性の能力の獲得）は観察されませんでした。
欠陥のある線維芽細胞へのCI hTERTの導入および正常なテロメア長を有する線維芽細胞へのhTERTの導入はそのような効果を生じなかった。つまり、それらの原因は短縮されたテロメアの長さの回復であった。
「結果は、テロメラーゼ mRNA の一過性発現が迅速かつ迅速な制御として機能する可能性があることを示しています。 効果的な方法早老症における細胞老化の逆転。 テロメラーゼの長期発現は不死化についての懸念を引き起こすかもしれないが、我々のアプローチは細胞の変性を引き起こさなかった」と著者らは書いている。 将来的には、この技術を臨床用途に適応できるように改良する予定です。
以前、科学者らは、成熟細胞を幹細胞に変換する転写因子を一時的に「スイッチオン」することにより、早老症の類似体を用いてマウス細胞の老化を遅らせた。 機械的負担に対する早老症患者の細胞の反応を研究するためのチップ上の臓器もありました。
このトピックで探していた最も重要なことを見つけました テロメア。
テロメアがあることを思い出してください。
研究の結果、以下の栄養素がテロメアの長さに及ぼす有益な効果を証明することができました。
ビタミンB12 亜鉛 ビタミンD
オメガ3 ビタミンK ビタミンE
彼らの分析と、テロメア延長に寄与するこれらの物質を多く含む食品の摂取に関するいくつかの追加の推奨事項を以下に示します。
当然のことながら、以下に紹介する製品を摂取した場合の効果は、人それぞれの身体の特性により、100％の人にとって絶対的なものではありません。 ただし、上記のリストには、次のような有益な効果をもたらす製品が含まれています。 人体十分に研究され、科学的に証明されています。
以下のリストには、老化プロセスを遅らせる 12 の最良の栄養素と、栄養補助食品やマルチビタミン複合体の追加摂取を必要としない 2 つの主な戦略が含まれています。 それらはすべて、すべての人の生活に根本的な影響を及ぼし、テロメアを保護する可能性があります。
12 種類の栄養素のリストは、重要性の高い順に表示されます。
私個人としては、毎日最初の 6 ポイントの食品を摂取し、さらに日光浴を通じてビタミン D レベルを高めています。
ビタミンD
2,000人以上の女性を対象とした研究では、ビタミンDレベルが高い女性のDNAは老化の影響を受けにくいことが判明しました。 さらに、テロメアの長さが体内のビタミン D 濃度に直接依存していることも証明されており、研究者らは、ビタミン D 濃度が高い女性のほうがバランスが良く、イライラしにくいという事実にも注目しました。 科学者らによると、これらすべては、ビタミンDのレベルが高い人は、ビタミンDが「欠乏」している人に比べて老化が遅いことを示しており、白血球のテロメア長（LTL）は、老化の発症を促進する病気の最良の予測因子であるという。 実際のところ、身体が老化するにつれて、LTL はますます短くなり、 慢性炎症テロメアの長さはさらに早く減少します。 この理由は、白血球の量を増加させることによる炎症プロセスに対する体の反応にあります。 ビタミンDレベルも年齢とともに減少しますが、C反応性タンパク質（CRP）の濃度は炎症とともに増加します。 この「二重の打撃」により、次のような自己免疫疾患を発症する全体的なリスクが増加します。 多発性硬化症ビタミンDは、炎症過程を遅らせる強力な阻害剤です。 この結果、白血球の量が減少し、白血球が形成されます。 陽性反応科学者たちは、白血球の部分集団（英語のリンパ球サブセット）が活性型ビタミン D（D3）の受容体を持っており、ビタミン D3 の受容体を持っていることを発見しました。これらの細胞に直接影響を与えます。 特に、ビタミン D 受容体の欠損はくる病やその他の自己免疫疾患の発症に寄与しますが、ビタミン D の生理学的供給は (がん細胞の生存率を低下させることによって) 抗がん免疫を高めます。 この効果は、ビタミン D 受容体とその誘導体 (アゴニスト) の免疫調節活性に「結びついています」。 細胞生物学分野の基礎研究から得られたこれらのデータは、証拠に基づいた医学によって確認されています。
日光浴体内のビタミン D レベルを最適化する最も有益な方法です。 多くの現代人が定期的に日光浴をする機会がないことは十分承知していますが、ビタミンDを体に飽和させるよりも太陽からビタミンDを摂取する方が何倍も好ましいという事実に焦点を当てなかったのは、私の側の許しがたい怠慢です。さまざまな栄養補助食品を摂取することによって。
アスタキサンチン(微細藻類誘導体Pluvialis Haematoccous)
マルチビタミンの使用に関する2009年の研究では、テロメアの長さと抗酸化物質の使用との関係が発見されました。 著者らによれば、テロメアは酸化ストレスに対して特に脆弱であるという。 さらに、体内の炎症過程の存在は、酸化ストレスの影響下で細胞損傷の程度を大幅に増加させ、アスタキサンチンの最も強力なテロメア長の維持に関与する酵素の 1 つであるテロメラーゼの活性の低下につながります。強力な抗炎症特性と DNA 保護能力を持つ抗酸化物質。 研究により、この物質が提供することが証明されています。 信頼性の高い保護致死性のガンマ線による放射線からも DNA が得られます。 アンタキサンチンは、他の抗酸化物質には見られない多くのユニークな特性を持っています。特に、アスタキサンチンは、フリーラジカルを破壊するという点で、既知のカロテノイド抗酸化物質よりも強力です。ビタミン C の 65 倍、ベータカロテンの 54 倍強力です。ビタミンE VI よりも14倍強力です。 さらに、一重項酸素を「消去」するアスタキサンチンの効果はビタミン E の 550 倍であり、この種の酸化を中和するベータカロテンの 11 倍の効果があります。循環および中枢神経系）および血液網膜（網膜）関門により、目、脳および中枢の抗炎症および抗酸化保護が保証されます。 神経系.
アスタキサンチンを他のカロテノイドと区別するもう 1 つの特徴は、酸化促進剤として機能しないことです。 その他の抗酸化物質の場合 集中力の増加組織内では酸化促進剤として作用します（つまり、さらに大きな酸化を引き起こします）。 このため、抗酸化物質（ベータカロチンなど）を過剰に摂取することはお勧めできません。 アスタキサンチンは、体内でかなりの濃度であっても酸化促進剤として作用することができないため、非常に有用です。
そして最後に、おそらくその主な特性は、(細胞の個々の部分のみを保護する他の抗酸化物質とは異なり) 細胞全体を保護する独特の能力です。 この特徴は、アスタキサンチンが細胞膜内に存在し、細胞の内部を保護することを可能にするアスタキサンチンの物理的特性に由来します。
ユビキノン (CoQ10)
コエンザイム Q10 (CoQ10) は、米国で 5 番目に人気のある栄養補助食品であり、アメリカ人の 53% が好んでいます (2010 ConsumerLab.com 調査)。 統計によると、45歳以上のアメリカ人の4人に1人がスタチン（英語のスタチンまたはHMG-CoA還元酵素阻害剤）を服用しています。スタチンは肝臓でのコレステロールの生合成を阻害する薬であり、これに加えてこの補酵素であるCoQ10を摂取する必要があります。栄養素が細胞のエネルギーを生成し、老化の主な兆候を軽減するために、この要素（「ユビキノン」）の名前は「どこにでも存在する」または「遍在する」と訳されるのは、このためです。望ましい効果を得るには、人体はユビキノンをユビキノールと呼ばれる還元型に変換する必要があります。人体は25歳まではCoQ10の酸化型を還元型に変換できますが、年齢とともにこの能力は徐々に低下します。 早期老化は大きな問題です 副作用、ビタミンCやEなどの抗酸化物質を処理するビタミンであるCoQ10の量が減少していることを示しています。さらに、CoQ10の欠乏はDNAに重大な損傷を引き起こします。 コエンザイムQ10は心臓の健康と筋肉機能に有益な効果をもたらしますが、その欠乏は疲労、筋力低下、痛み、心不全を引き起こします。
ステファン博士シナトラ（スティーブン・シナトラ）はインタビューの中で、1990年代半ばに高齢のネズミ（ネズミの平均寿命は2年）を対象に行われた実験について語った。 寿命の終わりにCoQ10を投与された動物は、CoQ10を与えられなかった近縁動物と比較して、より元気になり、食欲も増加しました。 この実験の結果に基づいて、科学者たちは、この補酵素には生涯若さを維持できるという意味で強力なアンチエイジング効果があるという結論に達しました。 しかし、平均余命の延長という観点から見ると、CoQ10摂取の効果はごくわずかです。
博士。 シナトラは後に独自の研究を実施し、その結果では、餌にCoQ10を補充した若いマウスと老マウスの両方にエネルギーと体力が流入することがわかりました。 最古のマウスは迷路をより速く通過し、異なっていた 記憶力が良くなる CoQ10を投与されなかった同業者と比較して身体活動量が多かった。
これらすべては、コエンザイム Q10 が生活の質を大幅に改善し、その持続期間の延長は最小限であることを示している可能性があります。
発酵乳製品 / プロバイオティクス
化学的に加工された食品を大量に摂取すると、寿命に悪影響を及ぼすことがよく知られています。 それにもかかわらず、アメリカ人が食品に費やすお金の 90% はこれらの製品から来ています。 冷凍食品から調味料、前菜に至るまで、米国の主要なカロリー源である高果糖コーンシロップが含まれています。 科学者たちは、加工食品が将来の世代における重大な遺伝的変化（重大な突然変異に至るまで）の出現に直接影響を与えることを証明することができたが、この事実でさえアメリカ人を止められない。主な問題は、製品に化学物質が「過剰に含まれている」ことである。人工甘味料は積極的に破壊します 腸内細菌叢、免疫システムを保護する責任があります。 抗生物質、ストレス、塩素含有水、人工甘味料、その他のマイナス要因は、腸内のプロバイオティクス (善玉菌) の数の減少につながり、早期老化や病気の一因となります。プロバイオティクスの供給源は発酵食品と食事の両方です。サプリメント。 発酵食品 (特に野菜) には有益な細菌がはるかに多く (最大 100 倍) 含まれているため、最初のオプションが推奨されます。
クリルオイル
リチャード・ハリス博士によると、オメガ3脂肪酸が4パーセント未満の人は、8パーセント以上の人よりも著しく早く老化します。 したがって、オメガ 3 の量も老化プロセスに影響を及ぼします。ハリス博士 (オメガ 3 に関する米国の第一人者) による研究では、これらの脂肪がテロメラーゼの活性化に直接影響を及ぼし、テロメアの短縮を防ぐことができることが示されました。この研究は予備的なものではありますが、オメガ 3 脂肪酸レベルを 8% 以上に高めることが老化プロセスを遅らせるための優れた戦略であると考えています (オメガ 3 脂肪酸レベルは米国で測定されています)。 Health Diagnostic Laboratory Diagnostic Laboratory (バージニア州リッチモンド)サプリメントには脂肪酸化（腐敗）の高いリスクが含まれていると、ルディ・ムエルク博士はインタビューでこのニュアンスを指摘しました。
オキアミ油には天然のアスタキサンチンも含まれており、魚油よりも酸化に対する耐性が約 200 倍高くなります。
ハリス博士の研究によると、オキアミ油 1 グラムあたりのオメガ 3 含有量は魚油よりも 25 ～ 50% 高いとのことです。 そして最後に、オキアミ油はより早く体に吸収されます。
ビタミンK
最近の研究によると、ビタミンKはビタミンDとほぼ同じくらい重要です。 ほとんどの人は毎日の食事から十分なビタミンKを摂取していますが、適切な血液凝固レベルを維持し、潜在的な健康上の問題を防ぐには十分ではありません。 近年彼らは、ビタミン K2 が米国男性の主な癌である前立腺癌の発生を阻止する能力を証明しました。 このビタミンの研究の結果、ビタミン K2 の有益な効果が 2004 年に初めて証明されました (ロッテルダムでの研究)。 その後の研究では、毎日 45 マイクログラム (mcg) のビタミン K2 を摂取する人々は、1 日のビタミン K2 摂取量が 12 マイクログラムを超えない人々よりも平均で 7 年長生きすることが示されました。別の研究 (プロスペクトスタッド) では、専門家が 16,000 人のボランティアを対象に 10 年間を観察しました。年。 その結果、科学者らは、毎日の食事にさらに 10 マイクログラムのビタミン K2 を摂取すると、心血管疾患のリスクが 9% 減少することを発見しました。
ビタミンK2が含まれているのは、 発酵乳製品(特にチーズ) と日本の納豆 - K2 の本当の宝庫である食品。
マグネシウム
Journal of Nutritional の 2011 年 10 月号に掲載された研究によると、マグネシウムは DNA 複製と RNA 合成にも重要な役割を果たしています。 食事中のマグネシウムは、女性のテロメアの長さの増加にプラスの効果をもたらしましたが、この元素の長期欠乏がラット細胞のテロメアの短縮につながることが他の研究で示されています。 これは、マグネシウムイオンの欠如がゲノムの完全性に悪影響を及ぼすことを示唆しています。 さらに、マグネシウム欠乏は染色体にマイナスの変化をもたらし、損傷した DNA を修復する身体の能力を低下させる可能性があると、実験の著者らは次の結論に達しました。完全性を確保し、DNA 欠陥を修正し、酸化ストレスや炎症プロセスに効果的に抵抗することもできます。」
ポリフェノール
ポリフェノールは植物ベースの食品に含まれる強力な抗酸化物質であり、その多くは老化プロセスを遅らせ、特定の病気に抵抗することができます。 以下は、最も強力な抗酸化作用を持つ食品のリストです。
ブドウ（レスベラトロール）。
テロメアの長さに影響を与える 2 つの追加の健康的なライフスタイル戦略。
適切な栄養は、健康的なライフスタイルから得られる恩恵の約 80% に影響します (断食もその要素の 1 つです)。 残りの20％は運動によるもので、これもテロメアの長さの短縮を防ぎます。
体操。
慢性的なストレスに苦しむ閉経後の女性を対象とした最近の研究 (PLoS One、2010 年 5 月) では、「激しい身体活動は…テロメアの長さ (TL) に影響を及ぼし、ストレス下にある人々を守る」ことがわかりました。 これは、運動を無視する女性では、ストレスレベルが 1 ポイント増加すると、テロメア長が減少する可能性が 15% 増加することを意味します (ストレスレベルの変化は、PSS-10 知覚ストレススケールを使用して測定されます)。身体的に活動的な女性の状態はテロメアの長さに影響を与えませんでした。 体操テロメアの長さの短縮を軽減し、その結果老化プロセスを遅らせるための非常に効果的なツールであることが判明しました。
グレタ・ブラックバーンは、著書『The Immortality Edge: Realize the Secrets of Your Telomere for a Longer, Healthier Life』の中で、高強度の運動がテロメアの短縮をどのように防ぐかについて詳しく説明しています。
断続的な断食
これまでの研究では、カロリー摂取量を減らすことで寿命を延ばせる可能性が確かに存在することが示されています。 問題は、ほとんどの人が適切な断食の方法を理解していないことです（結局のところ、健康を維持するには、ある程度のカロリー、つまり炭水化物を減らすだけで十分です）。
シンシア・ジェーン・ケニオン教授が行った研究では、炭水化物の量を減らすと、若さと長寿を制御する遺伝子の活性化につながることが示されました。
最も重要なものの 1 つ 効果的な方法このようなカロリーを制限することは、断続的な断食です（特に、砂糖と穀物の摂取をやめる）。
– 反復され、染色体の末端に局在する DNA 配列。 細胞が分裂するたびにテロメアは短縮され、最終的には細胞の分裂能力の喪失、生理的な老化と死につながります。 このような細胞が体内に蓄積すると、病状のリスクが高まります。 1962 年にレナード ヘイフリックは、ヘイフリック分離理論として知られる生物学における革命的な理論を開発しました。 この理論によると、人間の寿命は最長 120 歳となります。 理論的計算によると、この年齢になると体内に細胞が蓄積し、分裂して重要な機能を維持できなくなります。 50 年を経て、遺伝学は人々が自分自身の遺伝的可能性を最適化し、若さを継続する道を開く可能性を切り開きました。
さまざまなストレス因子がテロメアの早期短縮に寄与し、細胞の生物学的老化を促進します。 テロメアの短縮と心臓病、肥満、糖尿病、軟骨組織の変性、および卵巣予備能の制限との関係はすでに証明されています。 テロメアの短縮は遺伝子機能の効率を低下させ、炎症、酸化ストレス、免疫細胞活性の低下という3つの問題を引き起こします。
11万人のボランティアを3年間追跡調査した後、専門家は次のデータを提供した：テロメアが10％短い患者グループでは、死亡率が23％高かった。
10年間にわたる787人のボランティアを対象とした研究では、テロメアが極めて短い人は、最大のテロメアを持つ人に比べて、がんを発症する可能性が3倍、死亡する可能性が11倍高いことが判明した。
もう一つの重要な側面はテロメアの質です。 たとえば、アルツハイマー病患者は必ずしもテロメアが短いとは限りません。 同時に、彼らのテロメアは常に表示されます 顕著な兆候機能障害であり、その修正はビタミン E によって促進されます。ある意味、テロメアは DNA の「アキレス腱」です。 これらは損傷を受けやすいため修復する必要がありますが、DNA の他の部分のような強力な修復メカニズムはありません。 これにより、部分的に損傷を受けて機能不全に陥ったテロメアが蓄積され、テロメアの品質の低さはテロメアの長さに依存しません。
老化プロセスの抑制は、テロメアを保護し、発生する損傷を排除しながら、同時にテロメア短縮のプロセスを遅らせる戦略を適用することで可能になります。 で 最近専門家は、老化の予防策として適切に選択された食事とビタミンの使用に関するデータをますます集めています。
もう一つの魅力的な展望は、テロメアの品質を維持しながら同時にテロメアを延長する可能性であり、これは文字通り体内時計を逆転させることになる。 テロメラーゼ酵素の活性化により、失われたテロメア断片の回復が可能になります。これは、加齢に伴う卵巣予備能の減少に悩む女性を助ける生殖専門家である私たちにとって重要です。
テロメアのための基本的な栄養
遺伝子の活動はある程度の柔軟性を示すため、栄養は遺伝子の欠損を補うメカニズムとなります。 多くの遺伝子システムは最初の数週間で確立されます 子宮内発育そして幼児期に形成されます。 その後、彼らはさまざまな要因にさらされます。 食べ物も含めて。 この影響は、遺伝子がその機能をどのように実現するかを決定する「エピジェネティック設定」と呼ぶことができます。
テロメアの長さもエピジェネティックに調節されます。 母親がよく食べないと、欠陥のあるテロメアが子孫に受け継がれ、将来心臓病を発症するリスクが高まります（アテローム性動脈硬化症では、短いテロメアが観察されます）。
もう一つの興味深い研究は、アメリカの科学者によって行われ、高齢のフィリピン人男性の生殖機能を調査しました。 年上の父親の子供は長生きすることが判明した。 これは、男性がより長いテロメアを子孫に伝えるという事実によるものです。 さらに、「年上の父親 – テロメアが長い」という相関関係は累積的であり、世代を超えて蓄積される可能性があります。 生殖細胞 (精子と卵子) では、生涯を通じて高いテロメラーゼ活性が観察されます。
テロメアが完全に機能するには、テロメアのメチル化が必要です。 メチル化は、DNA 骨格へのメチル基 (-CH3) の付加に基づく化学プロセスです。 人間の細胞におけるメチル基の主な供与体は補酵素 S-アデノシルメチオニンであり、体はその合成のためにメチオニン、メチルスルホニルメタン、コリン、ベタインを使用します。 この補酵素の合成の通常の過程には、テロメアの安定性を確保するビタミン B12 と葉酸の存在が必要です。
テロメアを維持するために最も重要な栄養補助食品は高品質です ビタミン複合体、硫黄含有タンパク質が豊富な食事を背景に使用されます。 食事には、乳製品、卵、肉、鶏肉、豆類、ナッツ、穀物を含める必要があります。 卵はコリンの豊富な供給源です。
脳はまた、良い気分を維持するために多数のメチル基を必要とします。 慢性的なストレスやうつ病はテロメアの状態に悪影響を与えるため、ストレスが人を老化させると言われるのも当然です。
586人の女性を対象とした研究では、定期的にマルチビタミンを摂取した女性のテロメアは、ビタミンを摂取しなかった女性よりも5%長いことが判明しました。 男性では、高レベルの葉酸は長いテロメアに対応します。 男女両方の人々を対象とした別の研究でも、体内の葉酸レベルとテロメアの長さとの間に正の相関があることがわかりました。
抗酸化物質が不足すると、損傷の量が増加し、テロメア分解のリスクが増加することが証明されています。
たとえば、パーキンソン病患者のテロメアは、同じ年齢の健康な人のテロメアよりも短いです。 さらに、テロメア分解の程度は、病理に関連するフリーラジカル損傷の程度に直接依存します。
食事で抗酸化物質をほとんど摂取しない女性はテロメアが短く、乳がんを発症するリスクが高いことも証明されています。
テロメアの質と長さに影響を与えるビタミンと微量元素は何ですか
DNA 損傷のコピーと修復に関与する多くの酵素は、機能するためにマグネシウムを必要とします。 人間の細胞を使った実験では、マグネシウムが不足するとテロメアが急速に分解され、細胞分裂が抑制されることが示されています。 負荷とストレスレベルに応じて、人体は400〜800mgのマグネシウムを摂取する必要があります。
亜鉛は DNA の機能と修復に重要な役割を果たします。 亜鉛が不足すると見た目が悪くなります 大量 DNA鎖が切れる。 高齢者では、亜鉛欠乏症はテロメアの短さに関連しています。 1日あたりの亜鉛の最小量は15mgで、最適用量は女性で1日あたり50mg、男性で75mgです。 亜鉛は皮膚線維芽細胞のテロメア短縮を抑制し、皮膚の老化を遅らせます。 皮膚の状態は、人の生物学的年齢を反映するテロメア状態のマーカーであり、小児期には皮膚細胞が非常に早く分裂しますが、年齢とともに分裂速度は遅くなります。 手の皮膚の状態から生物学的年齢を推定するのがよいでしょう。
アスコルビン酸は、血管内皮細胞のテロメア短縮率を低下させ、テロメラーゼ活性を刺激します。
ビタミンEは線維芽細胞のテロメアの長さを回復することができます。
ストレスや感染症は、炎症成分やフリーラジカルの生成を引き起こすため、テロメアの短縮を引き起こします。 この場合、ビタミンDとオメガ(3-6-9)不飽和脂肪酸の使用が合理的です。 ビタミンDは発生する熱の量を調節します 免疫系炎症に反応して。 ビタミンDが欠乏すると、体の過熱、大量のフリーラジカルの合成、テロメアの損傷の恐れがあります。 ストレスに耐える能力や、 感染症体内のビタミンDのレベルに大きく依存します。 19歳から79歳までの2,100人の女性双子を対象とした研究で、研究者らは高レベルのビタミンDが長いテロメアと関連していることを実証しました。 ビタミンDレベルとそれに対応する短いテロメアの差は、5年の寿命に相当します。 この研究は、リボフスキーの専門家による新しい研究を反映しています。 州立大学彼ら。 ビタミンD欠乏症と女性の年齢の相関関係についてのガリツキー。 239人の患者が検査され、そのうち40.2％が閉経周辺期の女性でした。 このうち74.8％にビタミンD欠乏症が見つかった。
別の研究では、太りすぎの成人が1日あたり2,000 IUのビタミンDを摂取すると、テロメラーゼ活性が刺激され、代謝ストレスにもかかわらずテロメアの長さの回復に役立つことが示されています。
ビタミンD欠乏症は、悪性新生物のリスク増加とも関連しています。
核因子カッパビ (NF-カッパB) によって媒介される炎症性シグナル伝達機構の活性を抑制する栄養補助食品が数多くあります。 ケルセチン、緑茶カテキン、クルクミン、レスベラトロールなどの天然化合物の抗炎症メカニズムの開始による、染色体の状態に対するプラスの効果が実験的に証明されています。 同様の化合物は果物、野菜、ナッツにも含まれています。
カレーに鮮やかな黄色を与えるクルクミンは、よく研究されています。 DNA 損傷の修復を刺激し、場合によっては癌の発症を防ぐことができます。
ブドウ種子由来のレスベラトロールは、サーチュイン 1 遺伝子 (sirt 1) を活性化し、サーチュイン 1 タンパク質の合成を増加させます。 このタンパク質の機能は、体のシステムを「エコノミーモード」で機能するように「調整」することであり、これは栄養素が欠乏した状況で生き残るために重要です。 したがって、レスベラトロールは、特に過食がない場合に、テロメアの状態にプラスの効果をもたらします。
今日、短いテロメアは、テロメアを含む細胞系の DNA 損傷を修復する能力の低レベルを反映しており、これが癌や心血管病変のリスク増加と相関していることは明らかです。
小児期から38歳までの662人のボランティアを対象としたある研究では、「善玉コレステロール」として知られる高密度リポタンパク質（HDL）の血中濃度を定期的に評価しました。 より長いテロメアは、最も高い HDL レベルに対応します。 研究者らは、その理由は、フリーラジカルや炎症性損傷因子の蓄積がそれほど顕著ではないことにあると考えています。
興味深いことに、テロメアを伸ばす方法の 1 つは瞑想です。 カリフォルニア大学の科学者によると、毎日瞑想する人はテロメラーゼ活性が高く、テロメアを回復します。 3 か月の瞑想コースの後、テロメラーゼのレベルは 30% 増加しました。
まとめ
テロメアの話題により、生殖専門家は主に高齢女性の卵巣予備能の減少に対する治療法を模索するようになりました。 バランスの取れたライフスタイル、ストレスの回避、抗酸化作用のある高品質の食品や薬剤の摂取、さらにテロメラーゼ活性化因子の併用は、卵子提供プログラムに同意しない女性に遺伝的にネイティブな子供を産む機会を提供します。 医学の基本理念は「害を及ぼさないこと！」であることを忘れないでください。医師も患者も、いかなる犠牲を払ってでも妊娠する必要はありません。 最大の目的は出産です 健康な子供お母さんの健康を守りながら。
関連する記事はありません。