老化のメカニズム

生体分子に起こる加齢変化

02-DNAの損傷と修復

活性酸素は、DNAを構成する塩基と反応して酸化修飾することがあります。
比較的多い酸化修飾塩基である8‐ヒドロキシグアニンは、核DNAの場合、グアニン塩基10〜100万に1個程度存在します。この程度の少ない修飾でも、細胞をがん化させる可能性があります。数が増えれば、遺伝子の機能に影響することも考えられます。 
活性酸素が多く産生されると考えられるミトコンドリアのDNAの場合、酸化傷害は核DNAの数倍〜10倍 にもなると報告されています(図21)。

こうした事態に対処するために、細胞には傷害DNAを修復する機能がそなわっています。
多くの場合、酸化傷害もそれ以外の傷害も修復酵素によって元の形に戻されて、大事には至らないで済んでいます(図15−1)。

しかし、この機能が低下すれば、危険は増大します。実際、寿命の短い動物では、DNA傷害修復活性が弱いという報告や加齢とともに活性が低下するという報告があります 。 傷害が適切に修復されなければ細胞が突然変異を起こしてがん化したり細胞機能が損なわれたりする可能性があります。

私たちの老齢ラットを使った研究では、定期的な運動がDNA修復活性を高めるらしいことが分かりました (図15−2) 。

さらに最近、核とミトコンドリアにおいて加齢で増加したDNA酸化傷害が同様の運動処方で減少することが判明しました(図15−3)。 その減少とともに核のDNA修復酵素活性が上昇していました。DNA修復活性の上昇は、運動によってがんのリスクが低下することの一因になっているかもしれません。

fig15-3.gif

DNA修復活性の運動による増強は筋肉ばかりでなく運動の影響を直接受けにくいように見える肝臓でも見られています。 同様のことは異常タンパク質分解酵素プロテアソームの活性についても当てはまります。 運動の全身的な有益作用と関係しているかもしれず興味深いことです。 これは異常タンパク質分解酵素プロテアソーム活性についてもあてはまります。