コヒーシンが高齢出産によるダウン症や早期早産などのリスクの原因か?


本日(2014年5月8日)日経新聞にて興味深い記事が載っていました。


「加齢に伴い卵細胞の「コヒーシン」減少 出産に影響か」

藤田保健衛生大(愛知県豊明市)の堤真紀子助教(分子遺伝学)らの研究チームは、女性の卵細胞内で染色体をつなぐタンパク質「コヒーシン」が加齢に伴って減少し、不妊や流産のほか、ダウン症など染色体異常がある子供の出生につながると8日、米科学誌電子版に発表した。

 堤助教らは「コヒーシンの減少を防ぐ方法が開発されれば、将来、高齢妊娠での染色体異常のリスクを軽減できる可能性がある」と話している。

 チームによると、19~49歳の女性8人から病気で摘出した卵巣の提供を受けて内部の卵細胞を調べると、個人差はあるものの高齢女性ほどコヒーシンが少なくなる傾向が見られた。

 コヒーシンが少ないと排卵時に染色体が均等に分かれず、卵細胞に含まれる染色体数が通常より多くなったり、少なくなったりする。受精卵にも異常が生じ、流産の頻度が増えたりダウン症児が生まれたりするという。

 チームは、不妊などの原因はコヒーシンだけではないとした上で「コヒーシンに関係する遺伝子を調べることで、染色体異常を起こしやすいかを判別可能になることも期待できる」としている。


記事元

スポンサードリンク


論文はどうやらこれのようですね。

英語は学生時代得意科目だったので頑張って要約に挑戦してみました。
※かなり学術的な内容なのでマニアックな方以外は読む必要はありませんからね^^;


<母体年齢の高齢化による卵母細胞内タンパク質コヒーシンの減少>

【概要】
高齢出産では胎児の染色体異常により早期流産や先天性障害が増える事が知られている。今回、ヒトとマウスにおいて、染色体異常を防ぐ働きをしているコヒーシンと言う細胞内タンパク質複合体が、年齢とともに減少することが確認された。 

【イントロダクション】
高齢出産では早期流産や子供の先天性障害が起きやすい。例えば、

早期流産は20代前半では9%の妊婦におこるが45歳以上では75%になり、ダウン症の発症率は20代前半には1/140であるのが、その後10歳増えるごとに、1/350、1/25とあがっていく。


原因は胎児の染色体異常であり、早期流産のうち35歳以下の場合には約50%、それ以上の年齢では75%ものケースで染色体異常が認められている。
  
この染色体異常は、卵子のもとになる細胞(卵母細胞)が減数分裂を行う時に、染色体の数を間違う事で起こり、ダウン症だと21番目の染色体が分裂時のエラーで1つ多くなる。

現在、染色体異常の発生には卵母細胞内タンパク質であるコヒーシンが深く関係すると考えられている

卵母細胞が減数分裂を経て卵子となるプロセスは、普通の体細胞の分裂とは違い、とても長い時間がかかる。
分裂に備えてDNAが複製されるところまでは、すでに母体が胎児である間に済んでおり、その後、性的に成熟するまでの十数年間、分裂プロセスは一時停止する。この間に、複製されたDNA同士を間違えないように接着し束ねているのがコヒーシンだ。

しかし、この

コヒーシンは他のタンパク質と違い、一時停止中に再生産されることがないことがなく、年月が経つと劣化して接着がはがれてしまう。

スポンサードリンク
結果、複製されたDNAの対がわからなくり、遺伝子の一部がシャッフルされる時にエラーが起こったり、分裂時に正しく分けられなくなったりしてしまう。

今回、ネズミとヒトの卵母細胞の中にある、SMC1B、REC8、RAD21、SMC1A、SMC3というコヒーシンに蛍光染色を行い、年齢とともにどう変化するかを調べた。

【実験手法】
治療により卵巣腫瘍の切除を行った19歳から49歳の女性8名の卵巣組織および、C57BL/6NCr系統のマウスの卵巣を用いた。

この実験では、5つのコヒーシンを見るために、抗体反応を利用した。コヒーシンが増えると、同時に増える特定の抗体があるので、それらに蛍光色素をつけて観察する。抗体がコヒーシンに反応して増加する様子を図S1に、使用した抗体一覧を表S1に示しておく。

まずは、凍結した組織を固定し、コヒーシン以外のタンパク質の反応が表れないようブロッキングを行い、その後蛍光色素による染色を行った。染色した組織は薄く切って切片にし、蛍光顕微鏡により観察した。
 
【結果】
図1の卵巣組織切片の蛍光画像から、卵母細胞にはREC8、SMC1BやSMC3が、体細胞ではRAD21やSMC1A、SMC3が確認できた(図1)。体細胞中のRAD21の量は予めわかっているため、RAD21の蛍光強度を基準に、他のコヒーシンの量を割り出した(図S2)。

切片の厚みが一様でなく、一人の切片の中でも蛍光強度に大きくむらがあった(図2A,B)が、平均値をとると、年齢が上がるとともにREC8とSMC1Bが減少することがわかった(図2C)。更に

29歳以下と40歳以上にわけて比較すると、SMC1Bは大きく減少したのに対しREC8では減少しなかった。

ただし組織内の細胞ごとで比較すると減少していた。一方、RAD21やSMC1A、SMC3では年齢による減少は見られなかった。

生後2ヶ月のマウスと性的に成熟する10ヶ月のマウスを比べた場合にも、ヒトと同様の結果が得られた。ただし、SMC1AやRAD21において年齢の高齢化とともにわずかな上昇が見られた点だけはヒトと違っている。
 
【議論】 
以前には、REC8やSMC1Bを作るためのメッセンジャーRNAが検出されないという結果や、卵母細胞内の束ねられた染色体間の距離が年齢と共に広くなるという報告があったが、実際のタンパク質でREC8やSMC1Bの減少を確認したのは、今回がはじめてである。

高齢化に伴うREC8とSM1Bの減少の原因としては、通常の活性酸素による酸化、もしくは本来は染色体分離時に働く分解酵素によって、事前に分解される事が原因として考えられる。このような減少を考えると、数十年間にわたって複製された染色体を束ねる必要があるヒトでは、新陳代謝で作られるSMC1AやRAD21が、REC8やSMC1Bの減少分の穴埋めをしている可能性もあり得るが、それに十分な増加はマウスでもヒトでも確認されていない。

また、妊婦の高齢化に伴う胎児の染色体異常の増加度合いは、今回観察されたコヒーシン減少度合いと違っていた。可能性としては、コヒーシン量がある一定量以下になると染色体異常がおこる、もしくは通常の遺伝子発現にコヒーシンの量が指数関数として関わっている、等のメカニズムが考えられる。

将来的に年齢とコヒーシン量の関係だけでなく、遺伝的背景やライフスタイルなどとの関連や、コヒーシン減少分を補うメカニズムが解明されれば、新たな不妊治療に繋がると期待できる。


<まとめのまとめです^^;>

コヒーシンとは・・・細胞の有糸分裂に関与するタンパク質。

年齢が上がるとともにコヒーシンは減少しする。

コヒーシンが少ないと、排卵時に染色体が均等に分かれず、卵細胞に含まれる染色体数が通常より多くなったり、少なくなったりする。
受精卵にも異常が生じ、流産の頻度が増えたり、ダウン症の子どもが生まれたりする確率が高まる。

コヒーシンの減少の理由はまだわかっていない。

また、残念ながら現段階ではコヒーシンの減少を防止する方法は開発されておらず、研究である。


色々勉強してきたつもりですが、「コヒーシン」という言葉は今回初めて聞きました。
実際調べてみても今回のニュースや論文以外でコヒーシンと高齢出産のリスクの関係について書かれているサイトは皆無でした。

今回の発見を元に高齢出産によるリスクを軽減する薬や治療法が一刻も早く実現すること願うばかりです。

スポンサードリンク

あわせて読みたい関連記事

コメントを残す

日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。(スパム対策)

サブコンテンツ

このページの先頭へ