加齢骨格筋における細胞老化の特性評価

【紹介文献】

Characterization of cellular senescence in aging skeletal muscle

Xu Zhang et al. Nature Aging. 2022 2, pages601–615

www.nature.com

【発表概要】

上記文献をご紹介します。

老化は、様々な病態に関与する細胞運命の一つです。骨格筋（SkM）は加齢に伴い大きく変化しますが、その構成細胞が老化しやすいかどうかは、これまで十分に検討されておりません。本文献では、若年および老齢マウスのSkMをRNA-seq解析やイメージングなどで解析し、老齢のfibroadipogenic progenitorsの亜集団がp16^Ink4aおよび複数の老化関連遺伝子を高発現し、DNA損傷とクロマチン再編成が起こることを明らかにしました。また、単離した筋繊維の解析から、一部の老齢細胞にp21^Cip1が支配する老化表現型を見出しました。加えて、老齢マウスに老化治療薬を投与すると、加齢に伴って誘導される因子や形態的変化が抑制され、SkMの強度が改善しました。最後に、老化の表現型は高齢者のSkMに保存されていることも報告しました。これらのデータは、細胞老化がSkMの老化の特徴であること、SkMの老化が治療薬の対象となる可能性を示しています。

【Summary】

Senescence is a cell fate that contributes to multiple aging-related pathologies. Despite profound age-associated changes in skeletal muscle (SkM), whether its constituent cells are prone to senesce has not been methodically examined. Herein, using single-cell and bulk RNA sequencing and complementary imaging methods on SkM of young and old mice, we demonstrate that a subpopulation of old fibroadipogenic progenitors highly expresses p16Ink4a together with multiple senescence-related genes and concomitantly, exhibits DNA damage and chromatin reorganization. Through analysis of isolated myofibers, we also detail a senescence phenotype within a subset of old cells, governed instead by p21Cip1. Administration of a senotherapeutic intervention to old mice countered age-related molecular and morphological changes and improved SkM strength. Finally, we found that the senescence phenotype is conserved in SkM from older humans. Collectively, our data provide compelling evidence for cellular senescence as a hallmark and potentially tractable mediator of SkM aging.

(2022.8.4 Shonan iPark Science Cafe 123rd)