ミツバチは幹細胞の若さの秘密を保持している可能性があります

ローヤルゼリーは、ミツバチが子供を養うために生成するゼラチン状の物質です。この興味をそそる食べ物は、ミツバチの幼虫が新しい女王蜂に成長するのを助けるという神秘的な力も持っています。ローヤルゼリーが若返りの泉の鍵を開けることができると信じている人もいます。その中に真実はありますか？

新しい研究により、ローヤルゼリーの「魔法の」特性のいくつかが明らかになりました。

蜂の巣の複雑な階層では、女王蜂はコロニーを生かして組織化する神聖な家長です。

女王蜂は、幼虫が孵化する卵を産みます。これらの幼虫は後に、巣の周りですべての仕事をするメスのミツバチである新しい労働者、または女王と交尾することを仕事とするオスのミツバチであるドローンのいずれかになります。

女王蜂が死んだとき、コロニーは新しいものが彼女の代わりになることを確実にしなければなりません。

新しい女王蜂を生産するために、働きバチは最も適切な幼虫を選択し、それらにローヤルゼリーを与えます。これにより、そのうちの1人が健康で、強く、非常に肥沃な成体の雌に成長し、新しい女王蜂になります。

ローヤルゼリーは水、たんぱく質、糖分で構成されていますが、働きバチではなく、幼虫がどのように刺激されて女王に成長するのかは不明です。

それでも、その一見「魔法の」特性のために、多くの人々はこの物質を健康を高め、若さを維持するのを助けることができる奇跡的な成分として歓迎します。

カリフォルニアのスタンフォード大学医学部の新しい研究では、研究者のチームがローヤルゼリーがどのようにそしてなぜ有益であるかを調査することを決定しました。彼らは、臨床研究の最も有望なターゲットの1つ、つまり哺乳類の幹細胞に対するその効果を調べました。これらの未分化細胞は、あらゆる特殊な細胞に変化し、あらゆる機能を果たします。

「民間伝承では、特にアジアやヨーロッパでは、ローヤルゼリーは一種の超薬のようなものですが、ローヤルゼリーの有効成分であるローヤルゼリーのDNA配列は、ミツバチに固有のものです。現在、幹細胞の多能性を維持できる構造的に類似した哺乳類タンパク質を特定しました」と、上級著者のケビン・ワン博士は説明します。

研究者たちはジャーナルで彼らの現在の発見の物語を語ります ネイチャーコミュニケーションズ.

ローヤルゼリーの「魔法」成分

「私は常に細胞サイズの制御に興味を持っていました。ミツバチはこれを研究するための素晴らしいモデルです」とWang博士は言います。 「これらの幼虫はすべて、0日目に同じように始まりますが、サイズの劇的で永続的な違いに終わります。これはどのように起こりますか？」

この研究では、王博士と彼のチームは、ローヤルゼリーに含まれるロヤラクチンと呼ばれるタンパク質に磨きをかけました。彼らは、このタンパク質が、働きバチが女王蜂になるために選択した幼虫の印象的な細胞成長を刺激することに大きく関与している可能性があると信じていました。

その効果を研究するために、研究者らは、マウスから収集した胚性幹細胞、または未分化細胞にロワイヤルアクチンを適用することを決定しました。

「ローヤルゼリーが女王の発育に影響を与えるためには、ミツバチの幼虫の初期の前駆細胞に作用する必要があります」とWang博士は述べています。 「そこで、胚性幹細胞にどのような影響があるかを確認することにしました」と彼は付け加えます。

胚性幹細胞は、あらゆる特殊な細胞に変化し、あらゆる役割を果たす可能性があるため、臨床研究の完璧な候補です。この可能性は「多能性」と呼ばれます。

老化して損傷した特殊な細胞を幹細胞から成長した新鮮な細胞に置き換えることは、理論的には、いくつもの病気に対処するのに役立つ可能性があります。その結果、研究者が健康で「若々しい」幹細胞にアクセスできることが重要であり、それらを使用する必要があるまで、未分化の形で研究室に保管することができます。

「レジーナ」という名前のタンパク質

しかし、王博士は、幹細胞は実験室の条件下ですぐに分化し、使用できなくなると説明しています。多能性を損なわないようにするために、研究者は複雑な阻害剤を考案しなければなりませんでした。

彼らが胚性幹細胞にロワイヤルアクチンを加えたとき、研究者たちは、通常の阻害剤を投与する必要なしに、それがより長く、具体的には20世代にわたって多能性を維持することを発見しました。

「これは予想外でした。通常、これらの胚性幹細胞は、白血病阻害因子と呼ばれる阻害剤の存在下で増殖し、培養での不適切な分化を防ぎますが、[白血病阻害因子]がなくても、ロヤラクチンが分化を阻害することがわかりました」とWang博士は述べています。 。

それでも、研究者たちはこの反応を理解していませんでした。彼らは、哺乳類はそのタンパク質を産生しないので、哺乳類の幹細胞はロヤラクチンにそれほどよく反応するべきではないと感じました。

次に彼らは、哺乳類が産生するタンパク質が、その配列ではなくロヤラクチンの形状に一致し、細胞の「幹性」を維持する目的にも役立つ可能性があるかどうか疑問に思いました。

案の定、彼らはNHLRC3と呼ばれる哺乳類のタンパク質を同定しました。これは、ロワイヤラクチンの構造に近い構造を持っている可能性があり、同様の目的に役立つ可能性があると彼らは考えました。 NHLRC3は、人間の胚を含むすべての初期の動物の胚で発生すると、王博士は説明します。

研究者がこのタンパク質をマウス胚性幹細胞に適用したとき、彼らは、ロワイヤラクチンのように、それが彼らの多能性を維持するのを助けたことを発見しました。このため、チームはこのタンパク質の名前をラテン語で「女王」を意味する「レジーナ」に変更することにしました。

「それは魅力的です。私たちの実験は、レジーナが多能性と胚の組織を生じさせる前駆細胞の産生を支配する重要な分子であることを示唆しています。神話的なものと現実的なものを結び付けました。」

ケビン・ワン博士

将来的には、研究者たちはレジーナが創傷治癒と細胞再生を促進できるかどうかを調べることを計画しています。彼らはまた、実験室で幹細胞を「若々しく」保つためのより多くの方法を調査したいと考えています。