プラズマタンパク質を通じた臓器の老化に関する新しい知見
研究によると、血漿タンパク質が臓器の老化や健康リスクを示すことができるらしい。
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目次
歳を取るにつれて、私たちの臓器やシステムはうまく機能しなくなってくることがあるんだ。この衰えは、長期的な健康問題や最終的には死につながることもある。動物において老化を遅らせる効果がある治療法がいくつかあるけど、人間にそれが効くかはまだわからないんだ。人間での老化の分子レベルでの仕組みについてはまだ理解が足りないことが多い。進展を得るためには、科学者たちは私たちの体がどれくらい老いているか、そしてどれくらい健康かを教えてくれる良いバイオマーカーが必要なんだ。
人間の臓器の老化速度の違い
最近の研究では、私たちの臓器が異なる速度で老化することが示されていて、これは動物にも見られる現象なんだ。この発見は、各臓器の老化を測定するための特定の方法が必要であることを示唆している。過去の臓器の年齢を推定する方法には、腎臓の機能や脳のスキャン、免疫細胞のDNA、血液中の特定のタンパク質を分析することが含まれているけど、これらの臓器年齢推定がどれだけ一貫性があり、役立つかについての疑問は残っている。例えば、これらの推定は異なる人々のグループで有効なのか?病気やライフスタイルの選択に影響されるのか?また、これらは死のリスクを予測できるのか?
血漿タンパク質測定の重要性
血漿を簡単に集められることから、科学者たちは血漿中のタンパク質を使って臓器特有の老化を推定し、人間の老化の仕組みをより深く理解しようとしている。ある研究では、44,000人以上の個人からの血漿プロテオミクスを調べて、11の主要な臓器の生物学的年齢を示すタンパク質を特定したんだ。これらのタンパク質ベースの年齢推定が、さまざまな老化のタイプを区別したり、臓器疾患やライフスタイルの影響、死亡リスクを予測できるかを見ようとしたんだ。
研究デザインと方法論
血漿データから臓器年齢を推定するために、研究者たちはまず特定の臓器に特有のタンパク質を特定した。彼らは、イギリスの広範な健康研究であるUK Biobankのデータを使用して、様々な個人からの健康関連情報を集めた。
そして、これらの臓器特有のタンパク質に基づいて、年齢を予測するモデルを訓練した。ある臓器の推定年齢と個人の実際の年齢を比較することで、「年齢差」と呼ばれるものを計算した。この差は、同じ年齢の他の臓器と比べて、その臓器がどれだけ生物学的に老いているかを示すんだ。
この研究は二つの部分から成り立っていて、一つはモデルを訓練するため、もう一つはその精度をテストするためだった。研究者たちは、信頼性を確保するために複数の場所からのデータを使用したんだ。また、性別に起因するいくつかの違いにも注目したよ。例えば、男性は腎臓や免疫系が老化していることが多く、女性は脂肪組織や心臓が老化していることが多かった。
臓器年齢推定の相関関係
研究者たちはその後、異なる臓器の年齢差がどのように関連しているかを調べた。彼らは、年齢差がわずかにしか関連していないことを発見し、各臓器が独立して老化することを示唆している。一般的なタンパク質データを使用する従来の老化モデルは、特定の臓器に特有でないタンパク質に焦点を当てた有機体年齢モデルと強く相関していた。
また、ある臓器で特異的に急速または遅く老化する個人を「極端な老化者」と呼ぶこともできた。この発見は、時間とともに臓器がどのように老化するかのパターンを特定するのに役立つかもしれない。
臓器年齢差の安定性
もう一つの重要な質問は、これらの年齢差が数年にわたって安定しているのかどうかだった。研究者たちは、時間の経過とともに複数の血漿サンプルを取った個人のデータを分析した。彼らは、訪問ごとの年齢差に中程度から強い相関があることを発見し、ある時点で年老いているように見える臓器は、数年後にもまだ年老いている可能性が高いことを示した。
ただ、最初の訪問時に極端な老化者と見なされた多くの人が、その後の訪問ではもはや極端な老化者として分類されないことがわかり、ライフスタイルや健康の変化により生物学的な老化が変わる可能性があることを示唆している。
臓器年齢差による病気の予測
この研究の重要な目標の一つは、これらの臓器年齢差が将来の病気を予測するのに役立つかどうかを見ることだった。統計的な方法を使ってデータを分析した結果、古い臓器年齢が心臓病、腎臓病、アルツハイマー病などの病気と多くの有意な関連があることがわかった。臓器特有の年齢差は、より一般的な年齢指標よりも病気を予測するのに通常は優れていた。
この情報は、さまざまな臓器の老化が全体的な健康や病気リスクにどのように影響するかを理解するのに役立つかもしれない。いくつかの病気は特定の臓器の老化に主に関連していたが、他の病気は複数の臓器が同時に老化することに関連しているようだった。
ライフスタイルの選択と臓器老化
研究者たちはまた、異なるライフスタイルの選択が臓器の老化にどのように影響するかも調べた。喫煙、飲酒、食事などの要因が常に臓器の老化を加速させることと関連していることがわかった。一方で、激しい運動や脂の多い魚を食べることは、より健康的で若々しい臓器と関連していた。
これはライフスタイルが私たちの臓器の老化に重要な役割を果たすことを示していて、今後の健康推奨に役立つかもしれない発見だね。
臓器年齢と死亡リスク
最も印象的な発見の一つは、臓器年齢と死亡リスクの関連性だった。この研究は、老化した臓器の数が増えるにつれて、死のリスクも増加することを示していた。しかし、若々しい脳や免疫系を持つ人は死亡リスクが低く、これら二つの臓器が全体的な健康や長寿において重要であることを強調している。
研究の重要性と今後の方向性
この研究からの発見は、臓器年齢の血漿タンパク質ベースの推定が健康評価や病気・死亡リスクの予測に役立つことを示唆している。この研究は、老化の生物学的プロセスをより詳しく探るための基礎を築いていて、ライフスタイルや他の要因がどのように影響するかを理解することが重要だ。
この研究は臓器の老化に関する貴重な洞察を提供しているけれど、臓器の老化の変動要因や、なぜ一部の人が若々しい臓器のプロファイルを維持するように見えるのかを探るためにはさらなる研究が必要だ。分子、環境、ライフスタイルの要因の複雑な相互作用を理解することが、人間の老化の謎を解明する鍵となるだろう。
結論
この包括的な分析は、臓器レベルでの人間の老化を理解する上での血漿タンパク質の重要な役割を強調している。異なる臓器がどのように老化し、このプロセスに影響を与える要因を調べることで、私たちは健康戦略について情報に基づいた決定を下し、老化を通じて寿命を延ばし、生活の質を向上させることができるかもしれない。この分野での継続的な研究は、老化や老化関連疾患へのアプローチの突破口につながる可能性があり、最終的にはみんなの健康的な老化を促進することができるんだ。
タイトル: Plasma proteomics in the UK Biobank reveals youthful brains and immune systems promote healthspan and longevity
概要: Organ-derived plasma protein signatures derived from aptamer protein arrays track organ-specific aging, disease, and mortality in humans, but the robustness and clinical utility of these models and their biological underpinnings remain unknown. Here, we estimate biological age of 11 organs from 44,526 individuals in the UK Biobank using an antibody-based proteomics platform to model disease and mortality risk. Organ age estimates are associated with future onset of heart failure (heart age HR=1.83), chronic obstructive pulmonary disease (lung age HR=1.39), type II diabetes (kidney age HR=1.58), and Alzheimers disease (brain age HR=1.81) and sensitive to lifestyle factors such as smoking and exercise, hormone replacement therapy, or supplements. Remarkably, the accrual of aged organs progressively increases mortality risk while a youthful brain and immune system are uniquely associated with disease-free longevity. These findings support the use of plasma proteins for monitoring organ health and the efficacy of drugs targeting organ aging disease.
著者: Tony Wyss-Coray, H. S.-H. Oh, Y. Le Guen, N. Rappoport, D. Y. Urey, J. Rutledge, A. Brunet, M. D. Greicius
最終更新: 2024-06-11 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.07.597771
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.07.597771.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。
参照リンク
- https://biobank.ndph.ox.ac.uk/showcase/
- https://www.nature.com/articles/s41586-023-06592-6
- https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.13.23295486v1.full
- https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.19.23300218v1
- https://biobank.ctsu.ox.ac.uk/crystal/label.cgi?id=100075
- https://biobank.ctsu.ox.ac.uk/crystal/label.cgi?id=110