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【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　教授　永次史
多元物质科学研究所　助教　冈村秀纪（研究当时）

【発表のポイント】

• 老化に伴いミトコンドリア机能が低下し、ATP（アデノシン叁リン酸）（※1）产生やエネルギー代谢が低下することで多くの组织の机能不全が引き起こされる。エネルギー代谢の低下を抑制?回復する技术が求められているが、ミトコンドリア机能や细胞内ATP浓度を上げる薬剤开発は困难であった。
• 细胞内ATPを効率的に増やせる世界初の核酸プロドラッグ（※2）を开発した。この化合物は、ヒト皮肤细胞のATP浓度が最大约3倍に増加し、モデル生物である线虫の寿命を24%延长することを见出した。
• 老化によるエネルギー代谢の不均衡を调整する新しいアプローチであり、高齢化社会における健康寿命延伸や加齢性疾患予防につながる可能性を有する。

【概要】

体内のエネルギー需要と供給の不均衡は老化や加齢性疾患と関連しています。ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨であるATPの供給を行いますが、老化によってミトコンドリア機能が低下し、様々な細胞や臓器でATPレベルの低下が起こります。しかし、ミトコンドリア呼吸（※3）を活性化し、低下した细胞内ATPレベルを回復させる薬剤は世界的にみてもほとんどなく、ミトコンドリア活性化薬開発は挑戦的な研究テーマのひとつです。

今回、九州大学などの研究チームは、ミトコンドリアを活性化して细胞内ATPレベルを向上させ、抗老化作用を示す新物質の開発に成功しました。開発されたのは新規核酸プロドラッグで「proAX（プロアックス）」と名前を付けた化合物です。本研究チームは、このproAXが細胞エネルギー代謝活動やストレス耐性を高め、モデル生物である線虫（※4）の寿命を延ばすことを実証しました。

九州大学先導物質化学研究所の穴田貴久准教授、工学府博士課程の河原道治氏、田中賢教授を中心とする研究グループは、新規核酸プロドラッグを設計?合成し、その機能評価を行いました。開発したproAXをヒト線維芽細胞に添加すると、细胞内ATP濃度が24時間以内に濃度依存的に上昇し、最大で対照の約3倍に達することが確認されました。また、proAX処理により细胞内のエネルギーセンサーであるAMPK（※5）が活性化し、脂肪酸酸化が促進されました。さらに、有害な活性酸素の発生が抑えられ、細胞の酸化ストレス（※6）耐性が向上することがわかりました。このプロドラッグを線虫に投与すると、線虫の平均寿命が24%延びることも見出しました。

本成果は、老化に伴うエネルギー代谢低下という根本课题に対処する新しい可能性を示しています。细胞のエネルギー代谢の不均衡を抑制?回復する本アプローチは、健康寿命の延伸に寄与する新たな方法となる可能性があります。本研究チームは、マウスなど哺乳类でも効果を検証し、安全性や有効性を评価していく予定です。将来的には、この技术を応用した创薬によって老化抑制や加齢疾患予防につながる製品の开発を目指します。

本研究成果は、米国化学会の学術誌Journal of the American Chemical Societyに2025年6月13日付で掲載されました。

【用语解説】

（※1）ATP（アデノシン三リン酸）: 生体内のエネルギー通貨とも呼ばれる高エネルギー結合を有する分子。細胞が活動する際のエネルギー源として利用される。

（※2）プロドラッグ：体内に投与された后、酵素反応などで活性な薬効成分に変化するよう设计された化合物。细胞膜透过性向上、副作用の軽减などの利点がある。

（※3）ミトコンドリア呼吸：ミトコンドリア内膜で行われる电子伝达系および酸化的リン酸化（翱齿笔贬翱厂）からなる呼吸过程。电子伝达系により形成されるプロトン駆动力を利用して、础罢笔合成酵素が础罢笔を合成する。

（※4）線虫Caenorhabditis elegans（C. elegans）: 体長1mmほどの線形動物。老化研究のモデル生物として広く利用されており、平均寿命は2～3週間程度。

（※5）AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）: 细胞内 ATP/AMP 比の低下を感知して活性化し、ATP 産生経路を促進する一方、ATP 消費が大きい同化経路を抑制する。

（※6）酸化ストレス：活性酸素種（ROS）の産生と抗酸化システムのバランスが崩れ、ROS が過剰となった状態を指す。過剰な ROS は DNA?脂質?タンパク質を損傷し、老化や各種疾患のリスクを高めると考えられている。

【论文情报】

掲載誌：Journal of the American Chemical Society
タイトル：A Nucleic Acid Prodrug That Activates Mitochondrial Respiration, Promotes Stress Resilience, and Prolongs Lifespan
著者名：Takahisa Anada,* Michiharu Kawahara, Taisei Shimada, Ryotaro Kuroda, Hidenori Okamura, Daiki Setoyama, Fumi Nagatsugi, Yuya Kunisaki, Eriko Kage-Nakadai, Shingo Kobayashi, and Masaru Tanaka*
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学　多元物质科学研究所
教授　永次　史（ながつぎ　ふみ）
罢贰尝：022-217-5633
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（报道に関すること）
東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室
TEL： 022-217-5198
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