細胞が若返るオートファジー機能 活性化で老いを抑制

年を重ねるとともに老化するのは仕方のないこと――それは思い込みで、近い将来、もしかしたら覆されるかもしれない。ノーベル生理学・医学賞でも注目された「オートファジー」の研究が急速に進み、加齢にともなって増える病気や老化そのものを抑え込める可能性があることがわかってきた。オートファジーの仕組みとは? 日々の生活習慣や食品でこの機能の低下を防いだり高めたりすることができるのかについて、産学官一体となった活動の中心となり、オートファジー研究を推し進める大阪大学大学院生命機能研究科・医学系研究科の吉森保・栄誉教授に聞いた。

日々、細胞をメンテナンスする調整役の「オートファジー」機能

老化すると顔にシワが刻まれ、体力もなくなってくる。これは一種の「経年劣化」で、年を取れば誰もがそうなる、と捉える人が多いだろう。しかし、「生物という目で広く見ると、死なないベニクラゲや年を取らずにあるとき突然死ぬハダカデバネズミなど、いろいろな種がいます。では、なぜ人間は老化し死ぬのか。そのスイッチの在処(ありか)がわかれば解除することもできる、というのが私の考え」と話すのは、大阪大学大学院生命機能研究科・医学系研究科の吉森保・栄誉教授だ。

吉森栄誉教授の研究対象は「オートファジー」。「オート」とはギリシャ語で「自分」、「ファジー」は「食べる」で、細胞が自らの成分を分解する「自食作用」のことを言う。大隅良典東京工業大学栄誉教授がオートファジーをつかさどる設計図となる遺伝子を酵母から発見した功績により、2016年にノーベル生理学・医学賞を受賞。ともに研究に携わってきた吉森栄誉教授は現在、動物やヒトでの応用も踏まえて研究を進めている。

オートファジーとは「細胞の内側で日々営まれている回収と分解、リサイクルの仕組みのこと」(吉森栄誉教授)。「隔離膜」がゲームのパックマンのように細胞の中にある物質を包み込み、球体の「オートファゴソーム」になると、消化酵素を備える「リソソーム」という器官と混じり合い、「オートリソソーム」に。オートリソソームの中ではたんぱく質などが分解され、再利用される(下図参照)。

「私たちは1日に70gほどのたんぱく質を食事からとっているが、それ以外にこのオートファジーのみで1日に240g、ステーキ1枚ぐらいのたんぱく質を作りだしている」(吉森栄誉教授)。オートファジーが作り替えるのは「1日あたり細胞の中身の1~2%ほど」(吉森栄誉教授)だが、これが約37兆個ある全身の細胞すべてで行われる。

細胞の内側で日々こまめに行われているお掃除=オートファジー機能

細胞内に現れた「隔離膜」がその周囲にあるたんぱく質や細胞小器官(ミトコンドリアなどで、オルガネラとも言われる)を包み込み、丸い袋状の「オートファゴソーム」になる。「オートファゴソーム」は消化酵素が入った「リソソーム」と融合し「オートリソソーム」になると、たんぱく質やミトコンドリアなどを分解、アミノ酸にして新しいたんぱく質にリサイクルしたり有害物質を排除したりする。この一連の働きを「オートファジー」と言う。(画像提供:吉森栄誉教授)
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わかってきた多彩な働き 細胞の若さを保ち病気を予防