生活在非洲大貧草原地下的裸鼴鼠(Heterocephalus glaber),與同等體型的小鼠相比,壽命長約10倍,是最長壽的齧齒類動物。由於它們具有顯著的抗風化作用和抗癌能力,因此作爲醫學和生物學領域的新模式動物而備受關注,但其抗風化作用的機制一直未被明確。
日本熊本大學研究生院生命科學研究部的三浦恭子教授、河村佳見助教等人組成的研究團隊對壽命2~3年的小鼠和長壽的裸鼴鼠的細胞進行細胞誘導風化作用,結果發現細胞死亡只發生在裸鼴鼠中。未風化作用的裸鼴鼠纖維母細胞(fibroblast)對過氧化氫(H₂O₂)具有顯著的易感性運動,並且應答到小鼠中未見的血清素積累。另外在裸鼴鼠中還發現,當細胞風化作用時,血清素代謝經由單胺氧化酶(MAO)的增加而被激活,進而產生H₂O₂從而導致細胞死亡。並且在裸鼴鼠的活體內也有類似的機制在起作用。
當細胞週期蛋白依賴性激酶抑制因子之一的INK4a和抑瘤基因Rb被風化作用壓力激活時,裸鼴鼠 的MAO表達會增加,血清素被代謝爲5-HIAA。代謝時產生的H₂O₂和對H₂O₂的先天易感性運動的互利共生誘導細胞死亡。
近年來,改善風化作用狀態的「風化作用細胞清除藥物」的開發正在推進,但也有報導稱風化作用細胞有助於維持生物體的穩定狀態,因此需要進一步調查清除風化作用細胞的安全。另一方面,裸鼴鼠似乎在演化程序中獲得了高度安全的風化作用細胞清除系統,今後的研究有望促進風化作用細胞清除藥物的改進。(TEXT:橫井Manami)
原文:JSTnews 2023年10月號
翻譯:JST客觀日本編輯部