老化とは?老化が起こる仕組み

老化は気付かないうちに進行し、体に様々な影響を与え、多くの臓器の機能が徐々に低下していきます。

老化は、様々な要因が複合的に絡み合って起こります。
通常、老化は「テロメアの短縮」、「DNAの損傷」、「がん遺伝子の活性化」によって誘導されると考えられていますが、
今回は特に「テロメアの短縮」に重点を置いてご説明させていただきます。


人間の細胞は、細胞分裂を繰り返しています。
細胞分裂とは、1つの細胞が分裂して2つの細胞となり、数を増やすことで、
子どもだけではなく大人になっても毎日細胞分裂は行われています。
古くなった細胞を新しくする必要があるからです。

ヒトの身体を構成している多くの細胞は、分裂を繰り返すと、やがてその機能が低下して非可逆的に細胞分裂を停止します
この現象こそが「細胞老化」であり、健康と寿命に関わる重要な要素と考えられています。

細胞の種類にはよりますが、通常、細胞が分裂できるのは50回ほどといわれています。
この細胞の分裂回数の限界のことを、発見したアメリカの科学者の名前にちなんで「ヘイフリック限界」といいます。
ヘイフリック限界がおとずれた細胞は、増殖する能力が元に戻ることはありません。
仮に増殖を促す処理を施したとしても、再びその細胞が分裂を始めることはありません。

そして、この分裂の回数を決めているのが「テロメア」です。
テロメアは、細胞の核の中にある染色体の末端に存在しており、染色体の末端をキャップのように保護してDNAの損傷を防ぐ役割を担っています。
しかし、細胞分裂が行われるたびにその長さは徐々に短くなり、最終的には臨界長に達します。
すると細胞分裂が止まり、キャップ構造を持たない非常に短いテロメアによってDNA損傷応答が開始され、細胞老化が誘導されます。
こうして細胞の老化が始まるのです。

一方、短くなる一方のテロメアの短縮速度を遅らせたり、伸ばしたりする働きのあるとある酵素があります。
それは「テロメラーゼ」と呼ばれる酵素で、どんなに分裂してもテロメアが短くならずに、テロメアDNAをあらたに合成してテロメアに付加し、テロメアを伸ばす働きを持っています。

このテロメラーゼは普通の細胞では働いておらず、たった3種類の細胞にだけ働いています。
その3種類が、生殖細胞幹細胞(ES細胞・iPS細胞を含む)、がん細胞です。
特にがん細胞には大量のテロメラーゼが存在し、無限に分裂を繰り返します。
無限に増殖を続けるがん細胞は、DNAの複製エラーがもとで発生すると考えられています。
テロメラーゼが働くことで増殖が続いてしまうため、逆にテロメラーゼを阻害しすることでがん細胞の無限増殖を阻止できるのではないかと、研究が進められています。

通常、体細胞はテロメラーゼをもたないため,テロメアは細胞分裂のたびに短くなり,限界まで短縮すると分裂停止のシグナルが出て細胞は増殖できなくなります。
細胞分裂の限界を迎えた場合、通常は自ら死んで壊れる「アポトーシス」を起こすか、免疫細胞に食べられて処理されますが、なぜか処理されずに留まって蓄積されたものを「老化細胞」と呼んでいます。
この老化細胞は、周りの正常な細胞も老化を加速させていきます。
この現象をSASP(サスプ:細胞老化随伴分泌現象/Senescence-Associated Secretory Phenotype)といいます。
分裂をしないが死にもしないこの老化細胞は、炎症を起こす物質を出して周囲の細胞の老化を加速させて仲間を増やし、組織や臓器の機能を低下させてしまうのです。


老化は避けることが出来ない普遍的な現象と考えられています。
細胞老化には良い点も悪い点もあります。
例えば、細胞ががん化を始めると、細胞老化が生じてがんの発生を防ぐ役割をもつ一方で、細胞老化によってさまざまな加齢性の病気が起こりやすくなります。
細胞老化ををただ悪だと思うのではなく、正しく理解した上で、老化に向き合えたらいいですね。