アポトーシスと老化の決定的な違いは、生きている細胞が死と破壊を受けるメカニズムにある。アポトーシスはプログラムされた細胞死であり、老化は細胞老化の結果、細胞が不可逆的に増殖や細胞分裂を停止するプロセスである。

細胞死は、生物の細胞数を維持するための重要なプロセスである。実際、細胞死によって、生体内の細胞が過剰になることはないのです。また、細胞死によって毒性のある細胞の生存が妨げられ、生体にさまざまな合併症を引き起こす可能性があります。生物には、細胞数を維持する仕組みがいくつかあります。アポトーシスと老化は、共通のメカニズムであるが、異なるメカニズムである。そこで、本論文では、アポトーシスと老化の違いを明らかにすることを試みる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. アポトーシスとは 3. 老化とは 4. アポトーシスと老化の類似点 5. 横並び比較 - アポトーシスと老化の関係 6. まとめ

アポトーシスは何ですか？

アポトーシスとは、プログラムされた細胞死、あるいはあらかじめ計画された細胞死の一種です。細胞のホメオスタシスを維持するために重要である。アポトーシスは、細胞自身がアポトーシスの機構を受けるため、セルラー**と呼ばれる。アポトーシスの概念により、各細胞にはあらかじめ決められた細胞寿命があります。例えば、赤血球の寿命は120日。120日を過ぎると、赤血球はアポトーシスを起こして死んでしまう。

図01：アポトーシス

アポトーシス時には、染色体の凝縮が起こります。染色体が凝縮すると、細胞の収縮が起こり、さらに細胞分裂が進みます。細胞が収縮すると、アポトーシス小胞が細胞内で化学物質を生成する。アポトーシス時には、細胞膜の完全性が保たれているため、細胞の内容物が細胞外に漏れ出すのを防ぐことができます。その結果、最終的にはアポトーシス時に膜小胞が発生し、細胞破壊に至る。細胞膜の完全性が保たれないと、細胞の内容物が漏れ出し、免疫反応を引き起こす可能性があります。

老衰は何ですか？

老化とは、老化という概念に続いて起こる退化のことです。したがって、年齢が細胞老化の決定因子となる。老化は不定期に起こります。老化の進行に伴い、細胞周期は様々な入口で抑制または阻害される。一般に、細胞は細胞周期の最初の成長期（G1）で停止する。

図02：エージング

加齢には遺伝が大きく関わっています。遺伝によって細胞の年齢が決まり、最適な年齢に達すると酸化ストレス、遺伝子の不安定性、DNA損傷、ミトコンドリア損傷、テロメア短縮などの影響を受ける。最後に、細胞は老化を迎えます。

アポトーシスと老衰の共通点

• アポトーシスと老化は、細胞死を引き起こす2つのプロセスである。
• これらは、さまざまなメカニズムを持つ複雑なプロセスです。
• アポトーシスと老化には遺伝が重要な役割を果たす。

アポトーシスと老衰の違い

細胞死のメカニズムには、大きく分けてアポトーシスと老化があります。アポトーシスと老化の決定的な違いは、アポトーシスがプログラムされた細胞死であり、あらかじめ決まっているのに対し、老化は老化の過程で起こるもので、あらかじめ決まっていないことである。アポトーシスにはタンパク質の加水分解機構が、老化には遺伝的な機構が大きく関与している。その結果、老化とアポトーシスの間にも大きな違いがあることがわかった。

アポトーシスと老化の違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく説明しています。

概要 - アポトーシス vs. 老衰

アポトーシスと老化は、生物の生存に不可欠なプロセスである。この2つのプロセスが正確に機能しなければ、細胞の老化や細胞障害による毒性レベルが宿主に害を及ぼすことになる。アポトーシスはプログラムされた細胞死のメカニズムであり、老化は加齢による死のメカニズムである。したがって、これがアポトーシスと老化の重要な違いである。さらに、アポトーシス経路は、主にタンパク質の加水分解というメカニズムで起こります。一方、老化機構は、老化機構に関与する遺伝子を通じて起こる。いずれのプロセスも、複数の経路やメカニズムが関与する複雑なプロセスです。

引用

1Renehan, A G et al.なぜ、アポトーシスが重要なのか？" BMJ（臨床研究版）, BMJ, 2001年6月23日, こちらからご覧いただけます。マクヒュー、ドムナル、ジャイスギル。"Aging and senescence: causes, consequences, and treatment pathways," JCB, Rockefeller University Press, January 2, 2018, available here.2 McHugh, Domhnall, and Jesgill."加齢と老化：原因、結果、治療の道筋" JCB、ロックフェラー大学出版局、2018年1月2日。