老化、概念および証拠の遺伝的理論

あなたのDNAはあなたが見ている方法よりもあなたについてもっと予測するかもしれません。老化の遺伝理論によると、あなたの遺伝子（そしてそれらの遺伝子の突然変異）はあなたがどれだけ長く生きるかに責任があります。これが遺伝子と寿命について知っておくべきことであり、そして遺伝学は老化の様々な理論の中でどこに当てはまるかです。

老化の遺伝論

老化の遺伝理論は、寿命は主に我々が受け継ぐ遺伝子によって決定されると述べている。理論によると、私たちの寿命は主に概念の瞬間に決定され、私たちの両親とその遺伝子に大きく依存しています。

この理論の背後にある基礎は、テロメアと呼ばれる、染​​色体の末端に存在するDNAのセグメントが細胞の最大寿命を決定するということです。テロメアは、細胞が分裂するたびに短くなる、染色体の末端にある「ジャンク」DNAの断片です。これらのテロメアはますます短くなり、そして結局、細胞は重要なＤＮＡ片を失うことなく分裂することができない。

遺伝学が老化にどのように影響するか、およびこの理論に対する賛成論と反対論の教義を深く掘り下げる前に、老化理論の主要なカテゴリーとこれらのカテゴリーの中のいくつかの特定の理論について簡単に議論することは有用です。現在のところ、私たちが老化過程で観察するすべてのことを説明することができる理論の一つの理論あるいは一つのカテゴリーさえありません。

老化の理論

老化の「目的」と呼ぶことができるものにおいて根本的に異なる老化理論の2つの主要なカテゴリーがあります。最初のカテゴリーでは、老化は本質的に事故です。損傷の蓄積と身体の消耗により、最終的には死に至る。対照的に、プログラム化されたエイジング理論は思春期のような人生の他の段階に例えることができる方法で制御される意図的なプロセスとしてエイジングを見ます。

エラー理論には、次のようないくつかの別々の理論があります。

• 老化の消耗理論
• 高齢化の生きた理論の割合
• 再度のタンパク質架橋理論
• 老化のフリーラジカル理論
• 老化の体細胞変異論

プログラムされた老化の理論もまた、私たちの体が老化し死ぬようにプログラムされている方法に基づいて、異なるカテゴリーに分類されます。

• プログラムされた寿命 - プログラムされた寿命は、生命が遺伝子の連続的なオンとオフによって決定されると主張しています。
• 老化の内分泌理論
• 老化の免疫学的理論

これらの理論と高齢化理論のカテゴリーとの間にも大きな重複があります。

遺伝子と身体機能

加齢と遺伝学に関連する重要な概念を説明する前に、私たちのDNAとは何か、そして遺伝子が私たちの寿命に影響を与える基本的な方法のいくつかを見てみましょう。

私たちの遺伝子は私たちの体の各細胞の核（内側の領域）に存在する私たちのDNAに含まれています。 （ミトコンドリアと呼ばれるミトコンドリアDNAも細胞の細胞質に存在しています。）私たちはそれぞれ46の染色体を持っています。そのうちの23は私たちの母親に由来し、23は私たちの父親に由来します。そのうち44が常染色体で、2が性染色体で、男性か女性かが決まります。 （これとは対照的に、ミトコンドリアDNAは遺伝情報がはるかに少ないため、母親からしか入手できません。）

これらの染色体の中には、私たちの遺伝子があります。私たちの遺伝的青写真は、私たちの細胞内で起こるすべてのプロセスに関する情報を伝える責任があります。私たちの遺伝子は、単語や指示の文を構成する一連の文字として考えることができます。これらの言葉と文章は、あらゆる細胞プロセスを制御するタンパク質の製造をコードしています。

これらの遺伝子のいずれかが、例えば、説明書中の一連の「文字と単語」を変える突然変異によって損傷を受けると、異常なタンパク質が製造され、それが次に欠陥のある機能を果たす。細胞の成長を制御するタンパク質に突然変異が起こると、癌が発生する可能性があります。これらの遺伝子が出生時から変異している場合、さまざまな遺伝性症候群が発生する可能性があります。例えば、嚢胞性線維症は、汗腺、消化腺などの細胞を横切る塩化物の移動に関与するチャネルを調節するタンパク質を制御する2つの変異遺伝子を子供が受け継ぐ状態です。この単一の突然変異の結果は、これらの腺によって産生される粘液の肥厚、およびこの状態に関連する結果として生じる問題をもたらす。

遺伝子が寿命に与える影響

私たちの遺伝子が長寿において少なくとも何らかの役割を果たすことを決定するために精巧な研究をする必要はありません。両親や先祖が長生きした人は長生きする傾向があり、その逆もあります。同時に、遺伝学だけが老化の唯一の原因ではないことを私たちは知っています。同一の双子を調べた研究では、明らかに他に何か起こっていることが明らかになっています。同一の遺伝子を持つ同一の双子が必ずしも同じ年数生きるとは限りません。

いくつかの遺伝子は有益で長寿命を延ばします。例えば、人がコレステロールを代謝するのを助ける遺伝子は、人の心臓病の危険性を減らすでしょう。

いくつかの遺伝子変異は遺伝しており、寿命を短くする可能性があります。しかしながら、毒素、フリーラジカル、および放射線への曝露は遺伝子変化を引き起こす可能性があるため、突然変異は出生後にも起こりうる。ほとんどの突然変異はあなたにとって悪いことではありません、そしていくつかはさらに有益かもしれません。それは、遺伝子変異が遺伝的多様性を生み出し、それが集団を健康に保つためです。サイレント変異と呼ばれる他の変異は、体にまったく影響を与えません。

突然変異すると癌のリスクを高めるもののように、有害なものもあります。多くの人々は、乳がんの素因となるBRCA1およびBRCA2の変異に精通しています。これらの遺伝子は腫瘍抑制遺伝子と呼ばれ、損傷を受けたDNAの修復（または修復が不可能な場合は損傷を受けたDNAによる細胞の除去）を制御するタンパク質をコードします。

遺伝性遺伝子の変異に関連するさまざまな疾患や状態が直接寿命に影響を与える可能性があります。これらの例には、嚢胞性線維症、鎌状赤血球貧血、Tay-Sachs病、およびHuntington病が含まれます。

老化の遺伝的理論における重要な概念

遺伝学および老化における重要な概念には、テロメア短縮から老化における幹細胞の役割に関する理論に至るまでのいくつかの重要な概念および概念が含まれる。

テロメア - 私たちの染色体のそれぞれの最後には、テロメアと呼ばれる「ジャンク」DNAがあります。テロメアはいかなるタンパク質もコードしていないが、保護機能を有しているように見え、DNAの末端が他のDNAの断片に付着したり、円を形成したりすることを防いでいる。細胞が分裂するたびに、もう少しテロメアが切り取られます。やがて。このがらくたのDNAは残っていません、そしてさらに切り取ることは細胞が死ぬように染色体と遺伝子を損傷することができます。

一般に、平均細胞は、テロメアが使い果たされる前に50回分裂することができる（Hayflick限界）。癌細胞はテロメアの一部を除去しない、そして時にはそれに追加さえしない方法を考え出しました。さらに、白血球のようないくつかの細胞はテロメア短縮のこの過程を経ない。私達の細胞の全ての遺伝子はテロメア短縮を阻害しそしておそらくは伸長さえももたらす酵素テロメラーゼのためのコードワードを有するが、遺伝子は白人のような細胞においては「オンにされる」または「発現される」だけである。血球やがん細胞。科学者たちは、このテロメラーゼが他の細胞でどうにかしてオンになれば（しかし癌細胞のように成長がうまくいかないほどではないにしても）私たちの年齢制限を広げることができると理論づけた。

高血圧のようないくつかの慢性状態はテロメラーゼ活性の低下と関連しているのに対し、健康的な食事と運動はより長いテロメアと関連していることが研究によりわかっている。太りすぎであることも短いテロメアに関連付けられています。

長寿遺伝子 - 長寿遺伝子は長生きに関連する特定の遺伝子です。寿命に直接関連する2つの遺伝子はSIRT1（サーチュイン1）とSIRT2です。 100歳以上の800人を超える人々のグループを調べた科学者たちは、加齢に関連する遺伝子に3つの大きな違いがあることを発見しました。

細胞老化 - 細胞老化は、細胞が経時的に崩壊する過程を指す。これは、テロメアの短縮または古い細胞または損傷した細胞が除去されるアポトーシス（または細胞自殺）の過程に関連し得る。

幹細胞 - 多能性幹細胞は、体内であらゆる種類の細胞になる可能性がある未熟細胞です。老化は幹細胞の枯渇、または幹細胞が異なる種類の細胞に分化または成熟する能力の喪失のいずれかに関連している可能性があると理論付けられている。この理論は、胚性幹細胞ではなく成体幹細胞を指すことに注意することが重要です。胚性幹細胞とは異なり、成体幹細胞はどの種類の細胞にも成熟することはできず、むしろ特定の数の細胞型にしか成熟できません。私たちの体のほとんどの細胞は分化しているか、または完全に成熟しています、そして幹細胞は体内に存在する細胞のごく少数です。

この方法によって再生が可能である組織型の例は肝臓である。これは、通常この再生能力を欠いている脳組織とは対照的です。幹細胞自体が老化過程で影響を受ける可能性があるという証拠が今ありますが、これらの理論は鶏と卵の問題に似ています。幹細胞の変化が原因で老化が起こるのは確実ではありません。あるいは、幹細胞の変化が老化のプロセスによるものである場合はそうです。

エピジェネティクス - エピジェネティクスは遺伝子の発現を意味します。言い換えれば、遺伝子は存在してもよいが、スイッチを入れるか切ることができる。体内には一定期間だけオンになる遺伝子がいくつかあることを私たちは知っています。エピジェネティックスの分野はまた、科学者が、環境要因が遺伝学の制約の中でどのようにして病気を保護するかまたはその素因となるように働くかを理解するのを助けています。

老化の3つの主要な遺伝的理論

上記のように、予想される生存における遺伝子の重要性に注目するかなりの量の証拠があります。遺伝理論を見ると、これらは3つの小学校に分けられます。

• 第一の理論は、老化は長期生存に関連する突然変異に関連し、老化は修復されない遺伝子突然変異の蓄積に関連すると主張している。
• 別の理論は、加齢は特定の遺伝子の晩期障害に関連しており、多面的拮抗作用と呼ばれるというものです。
• オポッサムでの生存に基づいて提案されたさらに別の理論は、平均寿命を妨げる危険性がほとんどない環境では、老化プロセスを遅らせる突然変異を持つメンバーが増加するということです。

理論の裏にある証拠

少なくとも部分的には、老化の遺伝理論を支持する証拠がいくつかあります。

おそらく、遺伝理論を支持する最も強い証拠は、最大生存期間におけるかなりの種特異的な違いであり、いくつかの種（蝶など）は非常に短い寿命を持ち、他の種（象やクジラなど）は我々のものと似ている。単一の種の中では、生存は似ていますが、それ以外の点ではサイズが似ている2つの種の間で生存は非常に異なる可能性があります。

同一の双子（一卵性双生児）は、非同一性または二卵性双子よりも平均余命の点ではるかに類似しているため、双子研究も遺伝的要素を支持している。一緒に育てられた同一の双子を評価し、これを別々に育てられた同一の双子と比較することは、長寿における家族の傾向の原因として、食事や他の生活習慣などの行動要因を区別するのに役立ちます。

他の動物における遺伝子突然変異の影響を調べることによって、広範囲にわたるさらなる証拠が見出された。いくつかのマウスだけでなく、いくつかのワームでは、単一の遺伝子変異が50％以上生存を延ばすかもしれません。

さらに、我々は遺伝理論に関わる特定のメカニズムのいくつかについての証拠を見つけています。テロメア長の直接測定は、テロメアが老化速度を速めることができる遺伝的要因に対して脆弱であることを示した。

老化の遺伝的理論に対する証拠

老化の遺伝的理論または「プログラムされた寿命」に対するより強い主張の1つは、進化論的観点から来ています。生殖を超える特定の寿命があるのはなぜでしょうか。言い換えれば、ある人が繁殖してその子孫を成長させるのに十分なほど長く生き続けた後の人生のためにどんな「目的」があるのでしょうか。

私たちが生活習慣や病気について知っていることから、加齢には他にも多くの要因があることも明らかです。一卵性双生児は、その曝露、ライフスタイル要因（喫煙など）および身体活動パターンに応じて寿命が非常に異なる場合があります。

ボトムライン

遺伝子は寿命の最大35パーセントを説明できると推定されていますが、我々が理解しているよりもまだ我々が老化について理解していないもっと多くがあります。全体的に見て、老化は多因子過程である可能性が高く、それはおそらくそれがおそらくいくつかの理論の組み合わせであることを意味します。ここで説明した理論は相互に排他的ではないことに注意することも重要です。エピジェネティクスの概念、あるいは存在する遺伝子が「発現されている」かどうかは、我々の理解をさらに混乱させる可能性がある。

遺伝学に加えて、私たちの行動、ばく露、そして単なる運など、他にも加齢の決定要因があります。あなたの家族が若くして死ぬ傾向があるならば、あなたは運命づけられていません、そしてあなたの家族が長生きする傾向があるとしてもあなたはあなたの健康を無視することはできません。

あなたの細胞の「遺伝的」老化を減らすためにあなたは何ができますか？

私たちは健康的な食事をとることとアクティブになることを教えられており、これらのライフスタイル要因は、私たちの遺伝学が老化にどれほど関わっていようとも、同様に重要である可能性があります。私たちの体の臓器や組織を健康に保つように思われる同じ習慣はまた私たちの遺伝子や染色体を健康に保つかもしれません。

老化の特定の原因に関係なく、それはに違いを生むことができます：

• 運動 - 身体の活動が心臓や肺の機能を良くするだけでなく、運動によってテロメアが長くなることが研究によってわかっています。
• 健康的な食事を食べる - 果物や野菜を多く含む食事はテロメラーゼの活性が高いことに関連しています（実際には、細胞内のテロメアの短縮が短くなります）。オメガ-3-脂肪酸を多く含む食事はより長いテロメアと関連していますが、オメガ6-脂肪酸を多く含む食事は逆で、より短いテロメアと関連しています。さらに、ソーダポップ摂取量はより短いテロメアと関連しています。赤ワインを飲むことに対する興奮の原因である（しかし、ノンアルコールの赤ブドウジュースにも含まれる）Reservatrolは、長寿タンパク質SIRTを活性化するようです。
• ストレスを減らします
• 発がん物質を避ける
• 健康的な体重を維持する - 肥満は、上記の加齢に伴う遺伝的メカニズム（テロメアの短縮化など）に関連しているだけでなく、カロリー制限に関連した長寿の利点を見出しています。米国癌研究所が定めた癌予防のライフスタイルにおける最初の原則は、過体重にならずにできるだけ細くすることで、長寿ならびに癌予防および癌再発の予防に役割を果たす可能性があります。