老化とは、加齢に伴って細胞や組織の機能が低下することです。この機能低下は、一般に不可逆的に進行し、それを止めることも逆戻りさせることもできません。これは、臓器についても当てはまります。我々は、加齢に伴って増える臓器障害の治療と予防法の開発に役立てることを目的とした研究に於いて、臓器障害を防ぐ働きがある分子SMP30を発見しました。この分子が加齢に伴う臓器障害を防ぐしくみについて、最近の知見を紹介します。
1. SMP30とは?
SMP30 (Senescence Marker Protein-30/加齢指標蛋白質30) は、加齢に伴って著しく減少する蛋白質としてラットの肝臓から発見されました。加齢変化を示す蛋白質の多くは、男性ホルモンの影響を受けているため、雌雄で異なる増減傾向を示します。SMP30は、ホルモンの影響を受けず、雌雄共に加齢に伴って減少するのが特徴です。また、SMP30は、肝臓以外にも腎臓や肺で、同様に加齢に伴い減少しますが、その減少パターンは、臓器により異なっています。
SMP30の遺伝子は、性染色体であるX染色体のほぼ中央に位置しています。男性の性染色体の組み合わせはXY、女性はXXですから、もしSMP30の遺伝子欠損疾患が生じるとすれば確率的に男性の方が多い筈です。我々は、SMP30が女性の長寿の原因の一つになっているかもしれないと考えています。今までにヒトをはじめとする多くの哺乳動物でもSMP30遺伝子が同定されています。最近では、酵母、枯草菌など、進化の最も初原的な生物でもSMP30とよく似た遺伝子が同定され、古代から生命維持に重要な役割を担っていたことが想像されます。
2. SMP30の機能とは?
今までに我々が明らかにしたSMP30の機能を図1に示しました。SMP30は細胞膜にあるカルシウムポンプを活性化し、細胞の内から外に過剰なカルシウムを排出させ、細胞内のカルシウム濃度を一定に保つ働きがあります。細胞は常に外界からの刺激を受け、それに対して応答しています。時にはアポトーシス(細胞死)を引き起こす刺激も受けます。その場合には、細胞内カルシウム濃度が上昇し、アポトーシスが促進されます。しかし、細胞にはアポトーシスを回避するいろいろな防御機構があります。その防御機構の1つがSMP30なのです。