概要：カロリー制限食は炎症を抑え、加齢性疾患の発症を遅らせ、寿命を延ばすことが、新しい研究で報告されています。 Salk Institute
体全体の炎症のレベルを下げ、加齢性疾患の発症を遅らせ、より長く生きたいのであれば、食べる量を減らすことです。 これは、米国と中国の科学者による新しい研究の結論です。この研究は、ラットのカロリー制限食の細胞への影響について、これまでで最も詳細な報告をしています。
「カロリー制限によって寿命が延びることはすでに知られていましたが、今回、その原因となる単一細胞レベルでの変化をすべて明らかにしました」と、この新しい論文の上席著者で、ソークの遺伝子発現研究室の教授であり、ロジャー・ギルマン講座の責任者であるフアン・カルロス・イズピスア・ベルモンテ氏は言います。 「
老化は、がん、認知症、糖尿病、メタボリックシンドロームなど、多くの疾病の最大の危険因子です。 カロリー制限は、これらの老化関連疾患に対する最も効果的な介入のひとつであることが、動物モデルで示されています。
この新しい論文では、ベルモンテと彼の共同研究者たち（現在中国で独自の研究プログラムを運営する教授である、ソーク研究所の卒業生3名を含む）が、カロリーを30%減らしたラットと通常の食事をしたラットを比較しました。 ネズミの食事は生後18ヶ月から27ヶ月までコントロールされた。 (
食事療法の開始時と終了時の両方で、ベルモンテのチームは56匹のラットの40種類の細胞から、合計168,703個の細胞を分離して分析しました。 その細胞は、脂肪組織、肝臓、腎臓、大動脈、皮膚、骨髄、脳、筋肉から採取されたものです。 研究チームは、単離したそれぞれの細胞で、単一細胞遺伝子配列解析技術を用いて、遺伝子の活性レベルを測定した。 また、組織内の細胞タイプの全体的な構成も調べた。
通常の餌を食べたラットが年をとるにつれて起こる変化の多くは、制限食を食べたラットには起こりませんでした。
「この方法は、これらの細胞タイプに対するカロリー制限の効果を教えてくれるだけでなく、老化の間に単一細胞レベルで何が起こるかについての最も完全で詳細な研究を提供してくれました」と、共同研究者の中国科学院教授Guang-Hui Liuは述べています。
免疫、炎症、脂質代謝に関する食事によって最も影響を受ける細胞や遺伝子がいくつかあります。 調査したほぼすべての組織における免疫細胞の数は、対照ラットの加齢とともに劇的に増加しましたが、カロリーを制限されたラットでは年齢による影響を受けませんでした。
「今回の研究の主要な発見は、加齢に伴う炎症反応の増加が、カロリー制限によって系統的に抑制され得るということです」と、共著者である中国科学院のJing Qu教授は述べています。
研究者らは、カロリー制限によって変化する転写因子（本来は他の多くの遺伝子の活性を広範囲に変化させることができるマスタースイッチ）に着目したところ、ある因子が際立っていることが判明しました。 23種類の細胞で、転写因子Ybx1のレベルが食事によって変化していたのです。
「『人は食べるもの』と言われますが、それがいろいろな意味で正しいことがわかりました」と、論文のもう一人の著者でソーク大学のスタッフ研究員であるコンセプシオン・ロドリゲス・エステバン氏は語ります。 「
Credit: Salk Institute.
研究チームは現在、この情報を利用して、老化治療薬の標的を発見し、寿命と健康寿命を延ばすための戦略を実行しようとしているところです。
この研究および研究者は、中国国家重点研究開発計画、中国科学院戦略的重点研究計画、中国国家自然科学基金、北京自然科学基金、北京市保健家庭計画委員会、人間脳保護先進イノベーションセンター、膜生物学国家重点研究所、Moxie財団、グレン財団からの助成金によって支援されています。
この研究に参加した他の研究者は、中国科学院のShuai Ma、Shuhui Sun、Lingling Geng、Moshi Song、Wei Wang、Yanxia Ye、Qianzhao Ji、Zhiran Zou、Si Wang、およびQi Zhou氏です。 Xiaojuan He、Wei Li、Piu Chan、Weiqi Zhang（首都医科大学玄武病院）、Xiao Long（北京ユニオン医科大学病院）、Guoji Guo（浙江大学医学部）です。
著者らは金銭的な利害関係などはないと報告しています。
出典：
Salk Institute
メディア連絡先:
Salk Communications – Salk Institute
Image Source:
The image is credited to Salk Institute.
オリジナルの研究です。 クローズドアクセス
「Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging」。 Juan Carlos Izpisua Belmonte et al.
Cell doi:10.1016/j.cell.2020.02.008.
要旨
カロリー制限により、ラットの老化の単一細胞転写風景を再プログラムする
注目点
-哺乳類の老化とCRに関する多組織単一細胞転写アトラス
-CRは老化を緩和する-
-CRは老化に関連する細胞型特異的な遺伝子発現変化を抑制する
概要
老化は全身の組織で機能低下を引き起こすが、カロリー制限（CR）によって遅延させることができる可能性がある。 しかし、老化の細胞プロファイルやシグネチャー、およびカロリー制限によって改善されるものについては、依然として不明である。 本研究では、加齢とカロリー制限を受けた様々なラット組織において、包括的な単一細胞および単一核のトランスクリプトームアトラスを構築しました。 加齢に伴う細胞種構成、遺伝子発現、中核的な転写制御ネットワークの変化は、CRによって抑制された。 加齢に伴い免疫細胞が増加し、CRは加齢により乱れた免疫生態系を良好に回復させた。 計算機による予測では、過剰な炎症性リガンド-受容体の相互作用を含む、加齢に伴って観察される異常な細胞間コミュニケーションパターンが、CRによって逆転することが明らかになった。 本研究は、哺乳類における加齢とCRに関連する多組織単一細胞の転写風景を提供し、老齢者保護介入としてのCRの頑健性に関する理解を深め、代謝的介入が免疫系に作用して老化のプロセスを修正する方法を明らかにするものである。