内在性コンドロイチンはC. elegansの寿命と健康寿命を延長する

【紹介文献】

Endogenous chondroitin extends the lifespan and healthspan in C. elegans.

Shibata et al., Sci Rep. 2024 Feb 27;14(1):4813. doi: 10.1038/s41598-024-55417-7.

www.nature.com

【発表概要】

コンドロイチンは加齢性の症状に対する医薬品やサプリメントとして摂取されていますが、個体老化に対する効果はほとんど分かっていません。モデル動物を使った研究では、線虫C. elegansでコンドロイチン硫酸の摂取によって寿命の延長が見られるものの、内在性のコンドロイチンの老化に対する効果は不明でした。紹介する論文では、コンドロイチン合成酵素複合体のサブユニットChPFをコードする遺伝子mig-22の優性変異を新たに単離し、この変異によって内在性のコンドロイチンが増加することを見つけました。この優性変異は酵素活性を亢進すると考えられます。これにより、既存のコンドロイチン合成酵素SQV-5の機能低下型変異体と合わせて、遺伝学的に内在性コンドロイチンを操作する系を得ることができました。そこで、コンドロイチンの個体老化に対する効果を調べ、内在性のコンドロイチンが寿命および健康寿命を延長する効果があることがわかりました。コンドロイチンプロテオグリカンは細胞外マトリックスの構成成分であるため、この結果から細胞外マトリックスが積極的に個体老化を制御していることが明らかとなりました。

【Summary】

Chondroitin, a class of glycosaminoglycan polysaccharides, is found as proteoglycans in the extracellular matrix, plays a crucial role in tissue morphogenesis during development and axonal regeneration. 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, a crucial for factor in basement membrane (BM) remodeling. 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.

(2024.3.21 Shonan iPark Science Cafe 172nd)

「きぼう」船内における細胞系実験の紹介～元製薬メーカー社員が語る 宇宙細胞実験の世界～

【タイトル/Title】

Introduction of in vitro cell-based experiments on Japanese Experiment Module “Kibo”

～A former pharmaceutical researcher tells the world of cell-based experiments in space～

【参考/Reference】

「きぼう」船内実験室利用ハンドブック

https://humans-in-space.jaxa.jp/kibouser/library/item/pm_handbook.pdf

【発表概要】

次のお話では、日本実験棟「きぼう」船内において行われている、細胞をつかったライフサイエンス実験について紹介します。

「きぼう」での実験において、気にしなければいけないこと、皆さん、想像いただけますか？　もちろん「アレ」です。

ん？ちょっと待ってください。そもそも、宇宙実験のためにJAXA職員が何をしているのかご存知ですか？

宇宙細胞実験がどのように進められているのか、元製薬メーカー研究者であった職員が語ります。

【Summary】

The next presentation introduces you about cell-based life science experiments on Japanese Experiment Module “Kibo”

Do you imagine what we need to care for the experiments on “Kibo”?  Yes! Of course, It’s “A.R.E.”.

Do you know what JAXA employees do for the experiments in space?

A former pharmaceutical researcher tells how to progress cell-based experiments in space

(2024.3.7 Shonan iPark Science Cafe 171st)

drive.google.com

ASOの中枢移行および薬効における投与経路間比較 (ICV vs IT )

【紹介報告】

Comparison between administration routes in brain distribution and drug efficacy of ASO (ICV vs IT)

Sano et al., Poster P2-41, The 8th Annual Meeting of the Nucleic Acids Therapeutics Society of Japan, 2023

https://www.axcelead.com/wp-content/uploads/2023/07/8_kakusangakkai_j.pdf

【発表概要】

今回のサイエンスカフェではマウスを用いた脳室内投与と髄腔内投与の比較について発表します。

Antisense oligonucleotide (ASO) を用いて中枢神経を標的とする場合、多くのASOは血液脳関門を通過できないため、脳室内 (intracerebroventricular; ICV) 投与や髄腔内(intrathecal; IT) 投与といった中枢神経系へ直接暴露させる投与ルートが選択される。臨床適応では侵襲性の低いIT投与が選択されることが多いが、実験動物、特にマウスにおいてはICVが汎用され、IT投与後のASOの脳内分布、暴露量および作用を評価した報告は少ない。そこで、我々はマウスにおける堅牢なIT投与法を構築し、投与ルートの違いによる体内動態やknockdown効率 の相違について評価したので紹介する。

【Summary】

In this Science Café, I will present a comparison between intracerebroventricular (ICV) and intrathecal (IT) administration using mice.

When targeting the central nervous system with antisense oligonucleotides (ASO), many ASOs cannot penetrate the blood-brain barrier. Therefore, routes of administration such as ICV and IT are chosen to directly expose the central nervous system. In clinical, less invasive IT administration is often preferred. However, in experimental animals, especially mice, ICV is commonly used. and there are few reports evaluating the brain distribution, exposure, and effects of ASO after IT administration. I will introduce that a robust IT administration method and investigations of the differences in pharmacokinetics and knockdown of ASO for each administration routes in mice.

(2024.2.29 Shonan iPark Science Cafe 170th)

Xistリボ核タンパク質は女性の性差による自己免疫を促進する

【紹介文献】

Xist ribonucleoproteins promote female sex-biased autoimmunity

Dou et al., 2024, Cell

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00002-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867424000023%3Fshowall%3Dtrue

【発表概要】

Xist long noncoding RNA（lncRNA）は、2本のX染色体のうち1本をランダムに丸ごと不活性化することで、X染色体コード遺伝子の発現量を補正するために女性でのみ発現する。本研究では、Xist ribonucleoprotein複合体が、多数の自己抗原性成分を含んでおり、性差のある自己免疫の重要なドライバーであることが示された。ヒト自己免疫疾患患者では、XIST RNPの複数の構成要素に対して自己抗体を示しており、性特異的なlncRNAがユビキタスRNP構成因子とともに性差による自己免疫を駆動していることが明らかとなった。

【Summary】

Xist long noncoding RNAs (lncRNAs) are expressed only in females to compensate for the expression of X chromosome coding genes by randomly inactivating one of the two X chromosomes in its entirety. The present study demonstrates that the Xist ribonucleoprotein complex contains numerous autoantigenic components and is an important driver of sex-biased autoimmunity. Patients with human autoimmune diseases exhibit autoantibodies to multiple components of the Xist RNP, indicating that sex-specific lncRNAs, together with ubiquitous RNP components, drive sex-biased autoimmunity.

(2024.2.22 Shonan iPark Science Cafe 169th)

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