要約:なぜわれわれは死ぬのか 第7章

一時的な断食が健康に良いという人がいる。カロリー制限食を与えたラットは、制限なく食べさせたネズミよりも長生きし、健康であることが示された。
カロリー制限中は、動物が栄養失調にならないように十分な必須栄養素を摂取させながら、好きなだけ食べた場合(自由摂取)の消費カロリーより30~50%少ないカロリーを与える。げっ歯類やその他の種では、平均寿命と最大寿命の両方から判断して、CRを摂取した動物は20~50%長生きした。さらに、糖尿病、心血管系疾患、認知機能の低下、がんなど、加齢に伴ういくつかの疾患の発症を遅らせたようである。しかしネズミは小さく、寿命も短い。現時点では、カロリー制限がヒトの長寿に影響を与えるという証拠は皆無に等しい。

けれども自由食と比較して、カロリー制限はネズミだけでなく、線虫からハエ、さらには地味な単細胞酵母に至るまで、多様な生物において有益であるように見える。老化を研究している科学者のほとんどが、食事制限がネズミの健康寿命と全寿命を延ばし、ヒトのがん、糖尿病、全死亡の減少につながるという。多くのカロリーを摂取することで、私たちは若くして急成長し、より多く繁殖することができるが、その代償として、後に病気や死亡が加速することになる。

土壌中の微生物からは抗生物質など様々な薬効成分が得られる。イースター島の土壌から分離されたストレプトマイセス・ハイグロスピカスからラパマイシンという化学物質が得られた。それは強力な免疫抑制剤であり、細胞の増殖を止めるのである。この物質は土壌微生物間の生物学的戦争の一環として生産されたものであり、酵母が自然な標的であったと考えられた。、ラパマイシンの存在下でも増殖する酵母の変異株を探し、その実験の結果、変異の多くが、酵母で最も大きなタンパク質のいくつかをコードする、密接に関連した2つの新しい遺伝子に生じていることが判明した。これらの遺伝子を「ラパマイシンの標的」を表すTORIとTOR2と名付けられた。ラパマイシンは酵母の増殖も阻止するので、ラパマイシンの標的タンパク質を特定すれば、そのメカニズムを正確に理解することができる。

TORは実際には、栄養素が利用可能になると細胞内のタンパク質の合成を活性化することで細胞の成長を制御していることに気づいた。ホール教授らは、ラパマイシンやTORの変異体の存在下では、栄養が十分にある場合でも、細胞が飢餓状態に陥り、成長が止まることを示した。リボソームがどのようにしてmRNAのコード配列の始まりを見つけて、タンパク質を作るためにそれを読み始めるのか、ということである。研究チームは、TORが積極的にそれを可能にしなければ、細胞はmRNAを翻訳してタンパク質を作るプロセスを開始できず、成長が止まってしまうTORがキナーゼと呼ばれるタンパク質の一員であり、これらの酵素はしばしば、他のタンパク質にリン酸基を付加することでスイッチの役割を果たし、それがタグやフラグとなってオン・オフを切り替える。TORの重要な働きは、栄養があり、細胞にストレスがかかっていない場合、TORがオートファジーを阻害することである。

カロリー制限下では、周囲にある栄養素が少なくなる。TORはそのことを認識し、タンパク質合成やその他の成長経路のスイッチを切り、さらにオートファジーを活性化させることができる。私たちはすでに、タンパク質合成の制御と、オートファジーによる欠陥タンパク質やその他の構造の除去の両方が、細胞を最適な状態に保つため、そして一般的な老化にとっていかに重要である。ラパマイシンは、私たちが食べる量を減らすことなくCRを模倣できる。TORの欠損とラパマイシンによるTOR阻害の両方が、単純な酵母からハエ、線虫、そしてマウスに至るまで、様々な生物において健康と寿命を増進させることが判明した。

中年以降にTORが阻害され始める。それが老化を引き起こす可能性がある。


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