加齢は、生体のすべての細胞に影響を及ぼす普遍的なプロセスです。
目においては、加齢は緑内障と呼ばれる一群の視神経障害の主要なリスク因子です。
研究者は現在、ストレスや治療が網膜組織の老化状態に与える影響を推定する新たなツールを手にしています。
このツールにより、ストレスが自然な老化に似た目の変化をどのように引き起こしうるかを理解し、治療薬の潜在的な標的を見いだすことが可能になっています。
マウスを用いた新たな研究は、緑内障における網膜神経節細胞の死において、加齢が重要な要因であることを示唆しています。
研究者らはまた、緑内障患者に対する新たな治療法を設計する際に、新規の経路を標的にできる可能性があると報告しています。
この研究はAging Cellに掲載されています。
本研究は、加齢した網膜で生じる転写およびエピジェネティックな変化を明らかにするものです。研究チームは、眼内圧（IOP）の上昇というストレスが、眼内圧（IOP）の上昇が、自然な加齢に似たエピジェネティックおよび転写の変化を網膜組織に引き起こすことを示しています。また、若い網膜組織では、反復的なストレスが、加速されたエピジェネティック年齢を含む、加速された老化の特徴を誘発することも示しています。
加齢は、生体のすべての細胞に影響を及ぼす普遍的なプロセスです。目においては、加齢は緑内障と呼ばれる一群の視神経障害の主要なリスク因子です。世界的な高齢化人口の増加に伴い、現在の推計では、緑内障を有する人（40〜80歳）の数は2040年には1億1,000万人を超えると示されています。
「本研究は、早期診断および予防、ならびに緑内障を含む加齢関連疾患に対する年齢に応じた管理の重要性を強調するものです」と、カリフォルニア大学アーバイン校医学部の生理学・生物物理学および眼科学の助教授であり、トランスレーショナル視覚研究センターの教員でもあるDorota Skowronska-Krawczyk氏は述べています。
「私たちが観察したエピジェネティックな変化は、クロマチンレベルの変化が、複数回のストレスの積み重ねによって獲得されることを示唆しています。これは、病気が早期に認識された場合に、視力喪失を予防するための好機をもたらします。」
ヒトでは、眼内圧には概日リズムがあります。健康な人では、眼内圧は通常12〜21 mmHgの範囲で変動し、約3分の2の人では夜間に最も高くなる傾向があります。眼内圧の変動があるため、単一の眼内圧測定では、緑内障患者の実際の病態や疾患進行のリスクを特徴づけるには不十分であることがよくあります。長期的な眼内圧の変動は、緑内障の進行を示す強力な予測因子であると報告されています。
今回の新たな研究は、眼内圧の変動による累積的な影響が、組織の老化に直接的に寄与していることを示唆しています。
「私たちの研究は、高齢の動物に対して実施した場合、中等度の静水圧による眼内圧の上昇でさえ、網膜神経節細胞の喪失と、それに対応する視覚障害を引き起こすことを示しています」と、Skowronska-Krawczyk氏は述べています。
「私たちは、治療薬の潜在的な標的を見いだすために、加齢における累積的変化の仕組みを理解する研究を続けています。また、ストレスに起因する加速された老化の進行を予防するための、さまざまなアプローチも検証しています。」
研究者は現在、ストレスや治療が網膜組織の老化状態に与える影響を推定する新たなツールを手にしており、これにより今回の新たな発見が可能になりました。
Clock Foundationおよび、エピジェネティッククロックの開発を先駆けたAltos LabsのSteve Horvath博士（PhD）との共同研究により、組織のDNAにおけるメチル化の変化に基づいて年齢を測定できるエピジェネティッククロックを用い、研究者は反復的かつ軽度の眼内圧の上昇が組織のエピジェネティック年齢を加速させうることを示すことができました。
「ストレスや潜在的な治療による視力低下や一部の構造的変化を測定することに加え、現在では網膜組織のエピジェネティック年齢を測定し、加齢に伴う視力喪失を予防するための最適な戦略を見いだすために活用することができます」と、Skowronska-Krawczyk氏は述べています。
本研究の資金は、一部、米国国立衛生研究所、ポーランド科学財団、および欧州地域開発基金に基づく欧州連合から提供されました。著者らは、UCIの眼科学部門に対する、Research to Prevent Blindness Foundationの支援に謝意を表します。
