細胞が持つオートファジーのシステム

　人間には細胞が37兆個あります。細胞の具合が悪いと病気になります。細胞の研究には，細胞同士の連携の研究と，細胞の中の複雑な仕組みの研究がありますが，私は後者です。細胞の中には人間の社会と似た仕組みがあります。例えば，発電所に当たるミトコンドリアはエネルギーを作ります。人間社会で人間が働くように，細胞の中で働くのは，たんぱく質です。さらに細胞の中にも発達した交通網があり，たんぱく質などを運びます。私はこの交通網の専門家です。
　オートファジーは，この交通網の一部であり，システムの名前です。細胞の中の物質を回収してリサイクル工場に運び，分解します。たんぱく質ならアミノ酸に分解して，またたんぱく質を作ります。そのリサイクルは効率がよく，ほぼ100%です。具体的には，細胞の中で「隔離膜」がつぼのように延びて，いろいろなものを包み込み，「オートファゴソーム」ができます。これが消化酵素を含む「リソソーム」のところに移動して，リソソームと融合します。すると消化酵素が中に流れ込み，たんぱく質などが分解されます。この一連の過程を「オートファジー」と呼びます。パックマンが細胞の中でいろんなものを食べて分解する，ということでいいと思います。
　オートファジーは，古くは1950年代に観察されていましたが，解析が難しく，長い間，研究は低迷していました。’93年に師匠の大隅良典先生がオートファジーに関わるAPG遺伝子を見つけたことが，この分野のブレークスルーとなりました。先生は’96年に国立の基礎生物学研究所の教授となられましたが，オートファジーが人間の健康に関わると予見して，哺乳類が専門の私を助教授として呼んでくださいました。先生の予見はよく当たり，オートファジーは病気や老化に密接に関係していることがわかりました。人類の福祉に貢献する可能性があるため，先生は2016年にノーベル賞を受賞されました。一番うれしかったのは，受賞の最初の記者会見で先生が「吉森と一緒に取るんじゃないかと思っていた」とおっしゃってくださったことでした。

細胞は新品になり，有害な物は壊される

　オートファジーの重要な役割は，第一に細胞の中身を入れ替えることです。人間がたんぱく質を食べる量は日に70gぐらいですが，エネルギーで消費されます。それとは別に240gが細胞の中で作られます。材料は細胞の中のたんぱく質なので，細胞の見た目は変わらず，量も変わりません。オートファジーがたんぱく質の分解を止める動物実験をしたところ，みんな病気になりました。
　例えば，伊勢神宮が2,000年経ってもピカピカなのは，20年に1回，完全に建て替えるからです。同じように細胞も毎日，数パーセントずつ入れ替わり，数十日で完全に新品になります。エントロピーを減少させて秩序を保つ，おもしろい仕組みです。
　オートファジーのもう一つの役割は，細胞の中の有害なものを壊すというものです。最初に見つけたのは，我々でした。これは病原体を攻撃する防御機能で，熊ノ郷会員が研究されている免疫反応の一つです。例えばアルツハイマー病，パーキンソン病などの原因のたんぱく質の塊を壊します。壊れたミトコンドリアとかリソソームなど，危険なものも食べてくれます。食中毒を起こすサルモネラ菌をオートファジーで包み込む映像は，我々の研究室が撮影して世界的に有名です。

オートファジーは健康寿命を延伸するか

　人間は年を取るとどんなに健康な人でもオートファジーの機能が低下していきます。原因は「ルビコン」というオートファジーのブレーキ役のたんぱく質が増えるせいです。ルビコンをなくした実験では寿命が1.2倍伸びました。それだけでなく活動量の低下，加齢性疾患，パーキンソン病，認知症の原因，加齢黄斑変性，慢性腎症，骨粗鬆症（こつそしょうしょう）が軒並み抑えられました。オートファジーが下がらないようにすれば，健康寿命を延伸できる可能性があります。
　例えば老化しない生き物が見つかっています。「ハダカデバネズミ」というアフリカのネズミは老化せずに長生きします。30年，人間でいえば1,000歳まで生きてパッと死ぬ。死因はいまだわかっていません。また死なない生き物はベニクラゲです。ある年齢に達すると若返り，赤ん坊まで戻って，人生をやり直します。私は死ななくなるのは嫌ですが，老化は止めたいと思います。人生最後の10年を何か病気で苦しむことは，個人のウェルビーイングにとっていいことではありません。
　生活習慣の改善でも，ある程度オートファジーの機能が上がることが，動物実験でわかっております。カロリー制限，腹八分目，早めの夕食，高脂肪食の抑制，適度な有酸素運動です。食品成分でもいろいろ見つかりつつあります。
　オートファジー分野は，研究は日本が今でも世界をリードしていますが，特許の数では韓国にもビハインドしています。このため還暦を過ぎて会社を作りました。味覚糖株式会社と共同開発したのが，ザクロの成分のサプリメントです。また個人のオートファジーをはかる診断，サプリメントの科学的エビデンスの認証もしております。一般の方の科学リテラシーを上げたいと書いた本は，8回重版されました。YouTubeの茂木健一郎さんとの対談では146万回も再生されております。高校生が，うちの研究室で実験をして，細胞生物学会で成果を発表しましたが，そのようなやる気がある子らを育てたいとも考えています。
（スライド・映像とともに）