2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of innovative method to evaluate tissue aging
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18K19754
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
伊吹 裕子 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (30236781)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | 老化 / 熱 / γ-H2AX / アクチン / DNA損傷 / 細胞骨格 / DNase I |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、熱処理による細胞骨格の崩壊に基づくDNA切断を指標に組織の老化を評価する系を構築することを目的としている。昨年度、C57BL/6Nの老齢マウスを使用し、脾臓リンパ球、骨髄幹細胞への熱処理後のヒストンH2AXリン酸化（γ-H2AX）を検討した結果、脾臓リンパ球において、老齢マウスは若齢マウスに比べ、低温度、短い処理時間から強いγ-H2AXを誘導した。
そこで最終年度となる本年度、ヒト正常皮膚線維芽細胞ASF-4-1を用いて、細胞老化による熱処理後のγ-H2AXを検討した。ASF-4-1細胞はpopulation doubling level (PDL：細胞が1回分裂すると1増える) 34より継代を繰り返し、PDL54以降を老化細胞として使用した。ASF-4-1細胞に熱処理（37～45℃にて60分および45℃にて～60分）後のγ-H2AXを検討した結果、通常細胞に比べ、老化細胞において強いγ-H2AXの誘導が認められ、昨年度行ったマウスより採取した脾臓リンパ球を用いた結果と同様の傾向が確認できた。そこで、熱処理後の細胞骨格の変化について、フィラメントアクチンに結合するファロイジンで染色しフローサイトメーターにより測定した。その結果、老化細胞では熱作用によりフィラメントアクチンが崩壊していることが明らかになった。
本研究は、熱処理により細胞骨格を崩壊させるとアクチンと結合していたDeoxyribonuclease Iが遊離し、核内に移行しDNAを切断するという発想に基づいている。本研究の成果を通して、熱作用により細胞骨格が崩壊し、DNA損傷、すなわちγ-H2AXが誘導されること、それを指標に細胞の老化を検出できる可能性が示された。 組織の老化を検出できる評価法はこれまでになく、本研究で得られた手法は、簡便で新しい老化評価法に繋がることが期待される。
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