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ミトコンドリア



----------このキーワードを使っている記事----------
2001/08/05:11月に人間クローン着手か?日本人カップルも参加(イタリア人医師11月にクローン人間制作に着手(CNN News))
2001/05/18:遺伝子改変ベビーに染色体異常が2例起きていた(遺伝子改変ベビーの手法で染色体異常2例(朝日新聞))
2001/05/06:アメリカで第3者のミトコンドリアを注入された赤ちゃんが多数誕生していた(米国で遺伝子改変ベビー誕生 不妊治療で最大30人(朝日新聞))
2001/01/12:絶滅危機の野牛のクローン作成に成功
1999/10/22:老化に伴って、ミトコンドリアDNAの中で細胞の増殖を司っている部分が損傷しているらしい
2016/07/11:ママの妊娠前のメタボな食生活は筋肉中ミトコンドリアにより3世代先の子孫まで「太りやすさ」として伝わる
2016/03/07:学術雑誌Nature Medicineで「老化抑制」という「副作用」が知られる薬まとめ
2012/02/06:マッサージの効果を科学的に解明。細胞レベルの炎症低減すると共にトレーニング効率を高める作用も
2011/12/21:ガンにならず長い寿命を実現する進化を成し遂げたネズミ「ハダカデバネズミ」
2011/07/22:ワインに含まれる老化抑制物質「レスベラトロール(Resveratrol)」これまでの研究まとめ(2)
2009/08/26:遺伝子操作によりミトコンドリアの抗酸化物質量を増やすと運動能力を向上させることが出来る。
2007/11/05:遺伝子操作で驚異的な持久力と寿命を持つマウスを作り出すことに成功
2006/09/03:長寿にミトコンドリアDNAが影響? 日本人の8割G型
2005/06/24:ミトコンドリアの活性酸素を除去し、マウスの寿命を延ばした(science)
2003/11/17:神戸大が、異常ミトコンドリア除去機構を解明
2002/08/15:遺伝子操作で持久力のある筋肉を持つマウスが出来た

2001/08/05

11月に人間クローン着手か?日本人カップルも参加(イタリア人医師11月にクローン人間制作に着手(CNN News))
11月に人間クローン着手か?日本人カップルも参加(イタリア人医師11月にクローン人間制作に着手(CNN News))

イタリアの産婦人科医セベリノ・アンティノリ氏とアメリカケンタッキー大名誉教授のパノス・ザボス博士が11月にも人間クローン作りを始めることを発表した。
計画では計画に参加を申し出た男性が無精子症などで妊娠の可能性の無いカップルで、男性の体細胞から核を抽出し、核を取り除いた女性の受精卵に移植し子宮に戻す。すでに200組以上の不妊カップルが参加を希望しており日本人カップルも含まれている。
日本などの先進国ではクローン人間禁止法が次々に制定されており、研究グループはこうした法規制の無い国か公海上で計画を実施するとしている。
激しいやりとり クローン人間計画発表の会議(CNN)
猛批判にも耳貸さず クローン人間づくりで伊医師ら(asahi.com)
クローン人間計画に日本人カップルも参加(CNN)

もしクローンが出来た場合、ゲノムDNAは男性のもの、ミトコンドリアDNAは女性のものが受け継がれるわけで、一応二人の子供であることは間違いないし問題ないと思うけどな
だいたいクローンって言葉が悪い。ゲノムDNAが同じでも別のヒトであることには違いがないんだから
技術的には間違いなく可能なんだから、30年ぐらいして問題があるようなら禁止すればよし。ヒトが神になっちゃだめだから禁止ってのはバカみたい

しかしクローン制作をこうした法規制の無い国か公海上でやるってかっこいいな♪マッドな香りがして

Category:クローン



2001/05/18

遺伝子改変ベビーに染色体異常が2例起きていた(遺伝子改変ベビーの手法で染色体異常2例(朝日新聞))
遺伝子改変ベビーに染色体異常が2例起きていた(遺伝子改変ベビーの手法で染色体異常2例(朝日新聞))

不妊治療などを目的として両親の他に第三者の細胞質を注入され両親以外の人物のミトコンドリアDNAを持つ赤ちゃんで少なくともこれまでに2例の染色体異常が起きていた。
流産と人工中絶で出産には至らなかった。
ワシントンポスト紙が報じたところによると17例行われたうち、2例で「ターナー症候群」という染色体異常が起きていた。通常ターナー症候群は3000人に1人程度の発生率であるので、今回の治療が遺伝子異常を起こしたと考えられる。世界ではこの手法で30人が生まれているとされている。

この研究所は他の生まれた赤ちゃんは正常だと言っているが、ぜったい一人ぐらいはなんらかの異常があると思うね。大人になってから表れるようなものとか

ターナー症候群とは女性が通常持っている2つのX染色体のうち、1つが無いか、壊れているものでX0症候群とも言う。主に赤ちゃんを作る器官が障害を受けている。

Category:性・生殖



2001/05/06

アメリカで第3者のミトコンドリアを注入された赤ちゃんが多数誕生していた(米国で遺伝子改変ベビー誕生 不妊治療で最大30人(朝日新聞))
アメリカで第3者のミトコンドリアを注入された赤ちゃんが多数誕生していた(米国で遺伝子改変ベビー誕生 不妊治療で最大30人(朝日新聞))

アメリカで高齢などの理由で母親の卵子の状態が悪い母親の卵子に受精能力を高めることを目的として、第3者の卵子の細胞質を注入し、体外受精させた赤ちゃんが最大30人程度すでに誕生していることが分かった。発表したのはアメリカの聖バーナス医療センター生殖医科学研究所、3月に発表した論文によると生まれて1歳になる赤ちゃん2人の血液を調べた所、細胞質を提供した第3者のミトコンドリアが混入している事がわかった。細胞核には両親の染色体があり、赤ちゃんは3人からの遺伝子を持つことになる。この手法で生まれた赤ちゃんの中には4歳になるものもいる。
顔やかたちなどの身体的特徴は大部分が核のDNAにあるが、ミトコンドリアにも全遺伝子の0.03%程度の遺伝子があり、エネルギー生産などを担う情報が保存されている。
子孫に影響が出るような遺伝子改変は厚生労働省の治療ガイドラインなど国際的に認められていない。

この研究所の人達の言い分としては核の遺伝子を改変しなければ問題ないじゃんという事らしいが、ミトコンドリアはエネルギー生産に関する情報を担っており、例えば疲れやすいとか、夜も元気とか、持久力があるとかって身体的性質は少なからずミトコンドリアDNAの情報が影響していると考えられるため、持久力のある人のミトコンドリアを注入すれば持久力のある人が生まれる可能性はあるはずです。
と言うわけで、オリンピック選手の育成には有用でしょう♪

Category:性・生殖



2001/01/12

絶滅危機の野牛のクローン作成に成功
絶滅危機の野牛のクローン作成に成功

アメリカのバイオ企業が絶滅が心配されている牛「ガウル」のクローン作成に成功した。作成された子牛の名前は「ノア」。8日に生まれたが48時間後に細菌感染で死亡した。
これを作成したアドバンスト・セル・テクノロジー社は8年前に動物園で死亡して冷凍保存されていたガウルの皮膚細胞から核を抽出、普通の乳牛の卵細胞に核移植することで移植した40個のうち8頭が妊娠したうち1頭だけ生まれた。

この事は、種の壁を越えて近い種の卵子や子宮を使いクローン動物を生み出せることを示しており、絶滅種を生き返らせる可能性を示している。マンモスを復活させようという試みと同じ方法です。
正確には種の特異性を決めるゲノムは核以外にもミトコンドリアにも存在するので完全に同じ動物を復活させるには卵子に紫外線照射してミトコンドリアゲノムを破壊、クローンを作りたい細胞からミトコンドリアを抽出して移植。とかしないとダメでしょう。
でも絶滅種を救うぐらいならコレでいいのかな?
早くジュラシックパーク作ってください。

Category:クローン



1999/10/22

老化に伴って、ミトコンドリアDNAの中で細胞の増殖を司っている部分が損傷しているらしい
老化に伴って、ミトコンドリアDNAの中で細胞の増殖を司っている部分が損傷しているらしい

ミトコンドリアは細胞の中にあり、細胞が活動するエネルギーを生産する所である。
今回、著者らはT414Gという変異について調べた(ミトコンドリア遺伝子の414番目がTからGへ変わる変異のこと)
65歳以上のヒトでは14人中8人にこの変異が起こっていたが、(57%)、若い人13人の中にはこの変異は見られなかった。

ミトコンドリアは体内で使用されるエネルギーを作る重要な組織だからな、老人がすぐ疲れたりするのはミトコンドリアが弱っているせいなのかな?

情報元:
Science 1999 vol.286 no.5440 p.774-779
Aging-dependent large accumulation of point mutations in the human mtDNA control region for replication
 

Category:アンチエイジング・老化抑制



2016/07/11

ママの妊娠前のメタボな食生活は筋肉中ミトコンドリアにより3世代先の子孫まで「太りやすさ」として伝わる
ママの妊娠前のメタボな食生活は筋肉中ミトコンドリアにより3世代先の子孫まで「太りやすさ」として伝わる


Maternal Metabolic Syndrome Programs Mitochondrial Dysfunction via Germline Changes across Three Generations. Cell Rep. 2016
 新しく産まれたって何もリセットされちゃいない。そんな現実が明らかになりました。妊娠中どころではありません、妊娠前のママの食生活が卵細胞のミトコンドリアに悪影響を与え、確実に子孫に「太りやすさ」という性質として受け継がれることをマウスを使った実験で実証に報告しています。

(省略されています。全文を読む

Category:ダイエット・メタボリックシンドローム

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2016/03/07

学術雑誌Nature Medicineで「老化抑制」という「副作用」が知られる薬まとめ
学術雑誌Nature Medicineで「老化抑制」という「副作用」が知られる薬まとめ

 老化とは何でしょうか?最新科学では「老化」が人体が古くなったという単純な現象ではないことを明らかにしています。ある特定の仕組みによって老化が進行しているようなのです。実は、すでに発売済みの薬や開発中の薬の中にはその老化を促進する仕組みをブロックし、結果として老化を抑制する副作用が報告されているものが数多くあります。そういった報告の多くは今のところ動物実験でのみ検証されており、大勢の人間が参加した大規模な「臨床試験」によって人間での効果が証明された薬は未だありません(もし、あったら既に皆飛びつきますよね?)。

今回、Nature Medicineという医学界で最も有名な学術雑誌がそのような薬のまとめ記事を掲載しています。

以下が記事中で取り上げられていた薬を表にしたものです。

薬の名前ターゲット(薬が作用する体内の分子)現在、何の用途に使われている薬か知られているリスク
ラパマイシン(Rapamycin)mTORC1mTORC2抗ガン剤、メタボ薬、心臓病薬免疫抑制、インスリン抵抗性、白内障
メトホルミン(Metformin)ミトコンドリアのAMPKmTOR糖尿病薬不明
レスベラトロール(Resveratrol)SIRTAMPK肥満予防不明
Anti-CGRPCGRPやCGRPレセプター偏頭痛、メタボ薬、抗炎症薬痛覚の鈍化、低体温
食事中のメチオニンを制限メタボ対策脂肪肝、体重減少、鬱
Lilly社のLY2405319、Amgen社のペプチド薬IISFGF-21klothoPAPP-Aを減らすメタボ対策骨密度減少、高血糖、インスリン抵抗性

ラパマイシンメトホルミンレスベラトロールFGF-21に関してはこのサイトでも以前に紹介しています。下記は以前紹介した記事へのリンクです。

 大きなキーワードとしては「炎症」「代謝」でしょうか。

 人体は加齢に伴い「弱い炎症」が持続的に発生するようになり、この炎症が老化を促進する要因になっていると考えられています。たとえば鎮痛剤であるアスピリン(バファリン)や、nordihydroguaiaretic acid (NDGA; also called masoprocol)を投与することで平均寿命が8〜12%延びることが動物実験で報告されています。

 さらに、炎症により作られ、結果、加齢とともに血中に増えていくCGRP(Ccalcitonin gene-related peptide)という物質を減らすだけで寿命延長効果があることが報告されています。具体的には、この物質を持たないように遺伝子改変された動物は長寿になります。他にも、CGRPの受容体をブロックする低分子薬や抗体を投与し不老長寿的な効果を示させる研究が報告されています。

 また「カロリー制限」を行うことで多くの動物で寿命が延長することが報告されています。当初は、カロリー制限により無駄なエネルギー消費が低下しDNAを損傷する活性酸素の発生が抑えられる効果が寿命延長につながると考えられていましたが、近年これだけではなく、どうやら「低カロリー」時に細胞内で発生するシグナル自体に寿命延長効果があることが分かってきました。そして、代謝に作用する薬のいくつかが寿命に影響することが報告されています。たとえば代謝に深く関わる「インスリン」や「IGF-1」に関わる薬です。

 IGF-1が生まれつき少ない遺伝子改変動物は長寿命であることが報告されていますし、IGF-1を分解する働きのあるkotho遺伝子を増やした動物も寿命が延長します。またFGF-21やリリー社が開発中のLY2405319はIGF-1を阻害し寿命延長効果があるかもしれません。

 もっと簡単なメカニズムとしては食事中のメチオニンを減らすことで寿命が延長することが、酵母、線虫、ハエ、ネズミで報告されています。人間においても食事中のメニオニンを減らす作戦の他に、メチオニンが人体に吸収されにくくなる働きの薬が開発出来れば、寿命延長効果が期待出来ます。


(省略されています。全文を読む

Category:アンチエイジング・老化抑制

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2012/02/06

マッサージの効果を科学的に解明。細胞レベルの炎症低減すると共にトレーニング効率を高める作用も
マッサージの効果を科学的に解明。細胞レベルの炎症低減すると共にトレーニング効率を高める作用も

 多くのスポーツ選手はマッサージの効果について確信を持っているだろう。またアメリカでは1年間におよそ1800万人がマッサージを受けており、言うまでも無く一般的にも認知度の高い治療方法と言える。しかしながら、これだけ一般的な治療方法であるにも関わらずその作用の科学的メカニズムについては明確ではなかった。今回、カナダのオンタリオ州のMcMaster大学の研究者らが科学的な解析を行い発表した。

 研究者らはマッサージの効果を科学的に調べるために11人の若い男性のボランティアを雇い実験を行った。ボランティアには両足を使う激しい運動を行ってもらい、片側の足のみにマッサージを行った。そして運動前、運動直後(10分後)、2.5時間後に大腿四頭筋(quadricep)の生検(細い針で組織の一部を採取する検査方法)を行い、マッサージを受けた足と、受けていない足の組織の状態を調べた。

 検査の結果、マッサージを受けた足の組織ではFAKとERK1/2といったシグナル経路が活性化しており、NFκBの核内移行が抑制されていた、さらに炎症性サイトカインであるTNFα、IL-6の産生量が低減しており、HSP27のリン酸化が抑制されていた。これらの変化は運動により起こった筋繊維のダメージから生じる細胞ストレスが緩和されている事を示している。そして、マッサージの効果は筋肉内の乳酸を除去する作用との説もあったが、今回の評価ではマッサージにより筋肉組織の乳酸の量は変化しなかった。また面白いことにミトコンドリアを増加したり筋肉内の血管を増やし筋肉自体の量を増加させる作用が知られるPGC-1αが活性化していることが確認された。

 まとめると、マッサージによる効果は乳酸の除去では無く細胞レベルでの炎症の低減とミトコンドリアの増殖、筋肉再生の促進であると言える。

 以前に日本人研究者により報告された研究では運動後の2時間〜18時間まで骨格筋のPGC-1αの量が増加していることがマウスを用いた実験で報告されているが、このPGC-1αの増加がマッサージによりさらに高まっていると考えられる。マッサージは筋肉のダメージを低減する効果に加え、筋肉再生を促す効果もあるようだ。マッサージはトレーニングの一部と言えるのではないだろうか。


(省略されています。全文を読む

Category:運動・エクササイズ

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2011/12/21

ガンにならず長い寿命を実現する進化を成し遂げたネズミ「ハダカデバネズミ」
ガンにならず長い寿命を実現する進化を成し遂げたネズミ「ハダカデバネズミ」

 ハダカデバネズミ(Heterocephalus glaberまたはnaked mole-rats)はその名の通りネズミなのに毛が無く出っ歯(Wikipediaのページ、写真あり)な地中に住むネズミである。このネズミは他のネズミとは全く異なり、人類がうらやむ進化を遂げている。

特徴その1:ガンにならない。
 このネズミは驚くべきことにガンにならない。解析の結果、普通のネズミやヒトがガン細胞の増殖を防止する仕組みを1つしか持たないのに対し、このハダカデバネズミは2つ持っていることが分かっている。


特徴その2:長寿命
 通常のネズミの寿命は2〜3年程度であるが、このネズミは10倍近い30年近い寿命を持つ。様々な解析の結果、ハダカデバネズミは長寿を実現するための多数の特徴を持っている事が分かっている。例えばハダカデバネズミは年老いても血管が若いままだそうだ。これはハダカデバネズミの細胞が活性酸素などの酸化ストレスに強く老化に伴ってタンパク質が劣化しないことが原因と考えられる。また、通常は老化に伴い増えてくる酸化ストレスそのものが少ないことが分かっている。これは細胞のエネルギー発生装置であるミトコンドリア(老化に伴い劣化すると活性酸素を出す)が普通のネズミやヒトのものより効率が良いためだ。

この不思議な進化を成し遂げた「ハダカデバネズミ」のメカニズムを分析して人間の健康に役立てようとする研究はあちこちで行われており、2011年の7月にはハダカデバネズミの全ゲノム配列が解読されたことが報告されました。この分析結果を元に寿命を延ばしたり病気を防いだりすることが出来る新しい方法が見つかるかもしれません。


(省略されています。全文を読む

Category:ガン・腫瘍

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2011/07/22

ワインに含まれる老化抑制物質「レスベラトロール(Resveratrol)」これまでの研究まとめ(2)
ワインに含まれる老化抑制物質「[[レスベラトロール]]([[Resveratrol]])」これまでの研究まとめ(2)

 ワインに含まれるポリフェノール「レスベラトロール」が老化を抑制する働きを示すことを紹介しましたが、毎日ワインを飲み続けたり、ブドウを食べ続けたりするのは大変です。レスベラトロールと同程度、またはより強い効果を持つ薬を人工的に作ることが出来れば大変有望な老化抑制薬になります。そんな薬に取り込んでいるメーカーが2004年設立のSirtris社です。

Sirtris社はレスベラトロールの構造を調べ、その構造と似た物質の中から、レスベラトロールと同等かさらに強い効果を持つ物質を探索しました。レスベラトロールの効果はこれまでの研究から、人間のSIRT1を活性化であることが分かっていますので細胞を用いた実験で、SIRT1を活性化出来る物質を探索しています。Sirtris社のWebページによると、彼らは9000を超える物質を人工的に作り調べたようです。その結果、レスベラトロールより5倍吸収されやすいSRT501という物質を発見しました。SRT501は特にミトコンドリアの活性を上昇させるそうです。

Sirtris社はこのSRT501を人間の薬として販売するために臨床開発をスタートしました。「老化防止薬」では、効果が曖昧ですし評価が難しいこともあってか、最初は「糖尿病治療薬」として開発されています。それらの結果は2008年1月の学会で発表されました。

 試験では98人の糖尿病患者に参加してもらい28日間、1日1回、開発したSRT501を飲ませています。その結果、薬による副作用も見られず、糖尿病の症状である血糖値上昇を抑制するなど良好な結果を得ることが出来ました。

 この後、Sirtris社の取り組みは大きなお金になると期待され、Sirtis社は大手製薬会社であるGSK社(グラクソ・スミス・クライン社)により2008年におよそ7億2000万ドル(当時の値段でおよそ7億円)で買収されています。この後SRT501は、さらに骨髄腫などいくつかの病気に対する薬として開発が進められていましたが、残念な事に腎臓に対する悪影響が見られたなどの理由で2010年に開発中止が発表されています。効果のある薬とは人体に様々な作用を施します。このように良い効果がある薬であっても副作用が上回れば薬として販売することは出来ません。

 SRT501は断念しましたが、この後もSirtris社は開発を続けています。次にSirtris社はレスベラトロールより1000倍強力な薬としてSRT1460SRT1720SRT2183とコードネームを付けた薬を候補にしました。最初に開発したSRT501がレスベラトロールの5倍でしたので、この3種類の候補はSRT501の100倍以上の効果を持つことになります。これらの薬に関しては2007年に有名な科学雑誌Natureに掲載されています。

  • Small molecule activators of SIRT1 as therapeutics for the treatment of type 2 diabetes(2型糖尿病治療に用いることの出来る低分子SIRT1活性化剤). Nature. 2007 Nov 29;450(7170):712-6.PMID:18046409
 しかしながら残念なことに、この新しい3種類の候補の効果については、その後の研究で否定されています。
 これらの報告では開発中の3種類どころか、元となるレスベラトロール自身の効果も疑っているようです。報告によると、レスベラトロールや開発中の化合物が持つ効果は、それらの物資に実験がしやすいように結合していた蛍光物質(クマリンなど)による影響であるとのことです。

 Sirtris社はこりずに今も別の薬を開発しているようです。現在(2011年7月)の段階のWebページでは、すでに新しい2つの薬が臨床試験に進んでおり(SRT2104SRT2379)。もう一つ(SRT3025)は今年中に臨床試験に進むそうです。SRT2104とSRT2379の臨床試験の最初の報告は今年中に行われる予定です。

これまでの流れ(2011年7月現在)
レスベラトロールブドウ由来の天然物質
SRT501レスベラトロールより5倍吸収されやすい開発断念
SRT1460、SRT1720、SRT2183レスベラトロールより1000倍強力開発断念
SRT2104、SRT2379、SRT3025開発中

(省略されています。全文を読む

Category:アンチエイジング・老化抑制

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2009/08/26

遺伝子操作によりミトコンドリアの抗酸化物質量を増やすと運動能力を向上させることが出来る。
遺伝子操作によりミトコンドリアの抗酸化物質量を増やすと運動能力を向上させることが出来る。

また、遺伝子導入による筋肉ドーピングの可能性が示されました。ウイルスベクターを使えばこれまでのドーピングと同じで注射一本で筋肉増強出来、これまでの方法では検出不可能な可能性があります。ただし、この技術はこれまで治療が困難だった病気の治療方法につながる可能性もありそうです。

雑誌:PLOSONE
原文:Ectopic catalase expression in mitochondria by adeno-associated virus enhances exercise performance in mice
発表者:Dejia Li et al(ミズーリ大学(アメリカ))
PMID: 19690612

酸化的ストレスは筋肉の収縮性に影響を与え能力の限界を作る原因と一つと考えられています。しかしながら、これまでの研究では、酸化物質を除去する能力を持った抗酸化物質を遺伝子導入しても運動能力の向上は確認出来ませんでした。ただ、これまでの結果は、導入された抗酸化物質が酸化物質が発生した現場で効率的に酸化物質を排除出来ていなかった可能性も考えられました。

今回の研究では、研究者らは酸化物質を排除出来る「カタラーゼ」をミトコンドリアに導入したネズミをルームランナーで走らせた時の能力が向上するかをテストしました。ミトコンドリアは収縮している筋肉の中でエネルギーを作り出す場所であり、フリーラジカルが発生する場所である。

研究者らはミトコンドリアでのみカタラーゼを発現する組み替えアデノウイルスベクターを作り新生児のネズミの1匹あたり10^12個のウイルスを投与した。

3ヶ月後、マウスの細胞に2〜10倍のカタラーゼが発現しており、筋肉や心臓で機能していることが確認出来ました。そして、細胞を分画してウェスタンブロッティングと免疫染色を行ったところ、導入したカタラーゼの発現がミトコンドリアで起こっていることが確認出来ました。

そして、ミトコンドリアでカタラーゼを発現させたマウスでは何も処理をしていない正常なマウスと比べオスでは18%、メスでは35%の走行距離向上が見られた。足の筋肉を取り出して筋肉を調べたところ違いはなかったことから耐久性のみが向上しているといえます。

以上のように外部より導入した抗酸化物質により運動のパフォーマンスを向上させうることを示すことが出来ました。これらの結果は同様の戦略をとることでラジカルが原因であるほかの病気(デュシェンヌ型筋ジストロフィーなど)の治療方法につながる可能性があります。

contracting muscle:収縮した筋肉
extensor digitorum longus muscle:足の長指伸筋
Duchenne muscular dystrophy:デュシェンヌ型筋ジストロフィー

Category:筋肉・人工筋肉



2007/11/05

遺伝子操作で驚異的な持久力と寿命を持つマウスを作り出すことに成功
遺伝子操作で驚異的な持久力と寿命を持つマウスを作り出すことに成功

日本語の紹介記事:AFPBBnews

発表したのはスーパーマンの故郷としておなじみ?のアメリカオハイオ州クリーブランドのケースウェッスタンリザーブ大学の研究者ら。

通常の生物は活動する時に最初は血中のを使い、使い切ると脂肪酸を使って活動するが、この時に乳酸が出来るため長時間活動することが出来ない。今回、研究者らはこの脂肪酸を効率的に利用出来るようにマウスに脂肪酸をエネルギーに変換する過程で必要な酵素「ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK-C)」を骨格の筋肉の中のみで大量に持つように遺伝子操作をしたマウスを作り出した。その量は通常のマウスが1グラムあたり1〜3ユニットなのに対し、1グラムあたり9ユニットの酵素を持つ。

このマウスは飼育用のケージの中での観察で通常のマウスに比べ7倍多く動きまった。また、傾斜25°のトレッドミルを走らせる実験では通常のマウスが200メートルしか走れなかったのに対し、6kmを平均速度1分あたり20メートルで走った。(最大速度は36.6m/min、通常のマウスの最大速度は23.4m/min)この運動をした時の最大酸素消費量(VO2max)は156ml/kg/mlと通常のマウスの112ml/kg/minよりも多いが、酸素の利用効率(酸素利用料と二酸化炭素排出量)は通常のマウスとほとんど変わらなかった。またこの時、通常のマウスの血液中の乳酸濃度が8.1mMまで上昇したのに対し、このマウスは3.7mMと低いままであった。

このマウスは60%多くエサを食べるが半分の体重しかなく、10%の体脂肪とやせ形の体型をしていた。(MRIでチェック)、骨格の筋肉中で食物をエネルギーの変換するミトコンドリアの数と筋肉細胞中のトリグリセリドの量は通常のマウスよりも大幅に多かった。

そして驚くべきことにこのマウスは通常のマウスよりも2倍以上長生きであった。(通常のマウスが6〜12ヶ月の寿命なのに対し、このマウスは2.5年生きた)

遺伝子操作マウス通常のマウス
最大速度36.6m/min23.4m/min
最大走行時間31.9min19.2min
寿命2.5年6〜12ヶ月
運動後の乳酸濃度3.7mM8.1mM
最大酸素消費量156ml/kg/min112ml/kg/min
最大走行距離6km200m

情報元:Overexpression of the Cytosolic Form of Phosphoenolpyruvate Carboxykinase (GTP) in Skeletal Muscle Repatterns Energy Metabolism in the Mouse
J. Biol. Chem., Vol. 282, Issue 45, 32844-32855, November 9, 2007(リンク)

Category:人体改造

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2006/09/03

長寿にミトコンドリアDNAが影響? 日本人の8割G型
長寿に[[ミトコンドリア]]DNAが影響? 日本人の8割G型

記事引用
日本人に長寿者が多いのは、食事などの生活環境に恵まれているだけでなく、DNAにも秘密が隠されている可能性が出てきた。100歳以上の大半の高齢者のDNAに見られる特徴的な塩基の配列が、アルツハイマー病などの病気にかかりにくい環境をつくっていることがわかったからだ。 理化学研究所の研究グループは、ミトコンドリアのDNAに注目し、その特定の場所にある1個の塩基が、グアニン(G型)かアデニン(A型)かを比較した。ミトコンドリアは細胞質内の小器官で、エネルギーを生産する機能を持つ。  研究の結果、日本人は欧米人に比べてG型が多く、しかも日本人の100歳以上の高齢者のなんと8割はG型だった。G型の場合、アルツハイマー病などにつながる神経細胞の壊死(えし)が起こりにくい環境をつくることも明らかになったという。  加藤忠史・チームリーダーは「長寿に関係しているDNAは1000程度あると予想され、そのうちのひとつといえるでしょう」と話す。長寿にかかわるDNAの全容がわかれば、健康な生活を続けるためのさまざまなヒントが得られるに違いない。

Category:遺伝子診断・遺伝子多系

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2005/06/24

ミトコンドリアの活性酸素を除去し、マウスの寿命を延ばした(science)
ミトコンドリアの活性酸素を除去し、マウスの寿命を延ばした(science)

研究者らはほ乳類の寿命と活性酸素の関係を調べるため、活性酸素を除去する酵素「カタラーゼ」を細胞内の様々な場所で過剰に持つ遺伝子改変マウスを作り出した。するとミトコンドリアでカタラーゼを過剰に持つマウス(MCAT)の寿命が通常のマウスと比較し、平均寿命が5ヶ月、最大寿命が5.5ヶ月延長した。(マウス166匹による実験の結果)
マウスの体内を調べると活性酸素の量が低く押さえられており、筋肉も健康であり、白内障の発症も遅くなった。

これらの実験は、寿命を決める要因の一つがミトコンドリアが活性酸素によりダメージを受ける為であるという説を指示している。

原文:
Extension of Murine Life Span by Overexpression of Catalase Targeted to Mitochondria
Science, Vol 308, Issue 5730, 1909-1911, 24 June 2005

Category:アンチエイジング・老化抑制



2003/11/17

神戸大が、異常ミトコンドリア除去機構を解明
神戸大が、異常ミトコンドリア除去機構を解明

神戸大の柳茂らの研究により発見されたタンパクは、壊れたミトコンドリアのまわりに集まり細胞外にミトコンドリアを排除するように働くそうです。
パーキンソン病などはミトコンドリア機能の低下が原因なので、これらに関係があるかも

ミトコンドリアって壊れると分解じゃなくてエキソサイトーシスなんだ
さすが寄生生物!

Category:基礎研究



2002/08/15

遺伝子操作で持久力のある筋肉を持つマウスが出来た
遺伝子操作で持久力のある筋肉を持つマウスが出来た

筋肉には持久力のある1型筋繊維と瞬発力のある2型筋繊維があるが、
アメリカ、ダナファーバーがんセンターのブルース・スピーゲル博士らは持久力のある1型筋繊維の成分であるPGC-1を大量に持つマウスを作った。
この実験では筋繊維内でエネルギーを作るミトコンドリアの機能が強くなる事を予想していたが、予想に反して2型繊維が1型繊維に変化して持久力のある1型筋繊維の多いマウスになった

マラソン選手のドーピングに使えそうだね
PGC-1を阻害すれば瞬発力のすごいヒトが出来るのかな?
スポーツ以外では激しく役立たずっぽいな(笑)

Category:人体改造