Research on anti-aging mechanism by basement membrane

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20658
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Shibata Yukimasa 関西学院大学, 生命環境学部, 講師 (80314053)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 老化 / コンドロイチン / C. elegans / ADAMTSプロテアーゼ / 基底膜

Outline of Final Research Achievements

Chondroitin is found as proteoglycans in the extracellular matrix. Ingestion of chondroitin prolongs the lifespan of C. elegans. However, the roles of endogenous chondroitin in regulating lifespan and healthspan mostly remain to be investigated. Here, we demonstrate that a gain-of-function mutation in MIG-22, the chondroitin polymerizing factor (ChPF), results in elevated chondroitin levels and a significant extension of both the lifespan and healthspan in C. elegans. Importantly, the remarkable longevity observed in mig-22(gf) mutants is dependent on SQV-5/chondroitin synthase (ChSy), highlighting the pivotal role of chondroitin in controlling both lifespan and healthspan. Additionally, the mig-22(gf) mutation effectively suppresses the reduced healthspan associated with the loss of MIG-17/ADAMTS metalloprotease. Our findings suggest that chondroitin functions in the control of healthspan downstream of MIG-17, while regulating lifespan through a pathway independent of MIG-17.

Free Research Field

発生生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コンドロイチンは膝の痛みや肌の皺などの加齢性の症状に対する医薬品やサプリメントとして流通している。また、C. elegansでコンドロイチンの摂取によって寿命が延びることが報告されている。しかし、摂取したコンドロイチンではなく、内在性のコンドロイチンが老化に及ぼす効果はわかっていなかった。今回の成果は、内在性のコンドロイチンが老化を抑制することを明らかにした初めての例である。また、細胞外マトリックスによる老化抑制の実態はほとんど分かっておらず、今回、コンドロイチンの抗老化作用を示したことで、基底膜で老化抑制を行う分子が明らかになり、老化を疾患として治療する足掛かりを示すことができた。