体の中に磁石をつくる細菌を食べた線虫、平均寿命が43%延びた

文・パクト

細菌といえば病気の原因、と身構えたくなる。

しかしMagnetospirillum magneticum AMB-1という細菌は、細胞の中に鉄を含む小さな磁石の粒子をつくる「磁性細菌」の一種だ。

中国科学院合肥物質科学研究院の徐安(シュー・アン)教授らは、この菌を線虫(C. elegans)に与える実験を行い、標準の餌であるOP50を与えた対照と比べて平均寿命が43.39%延びたと、2026年6月に学術誌Free Radical Biology and Medicineで発表した。

老いた線虫では、神経の働きがよく、腸の状態も保たれていた。ただし、これは線虫での実験で、人で同じことが起きるかはわかっていない。

「磁石をつくる細菌」って何?

磁性細菌(magnetotactic bacteria)は、地磁気に沿って向きをそろえて泳ぐ細菌だ。1975年にBlakemoreが、海底の堆積物の中で見つけたと報告した。

細胞の中にある膜の小さな袋(磁性小胞、magnetosome)に、鉄を多く含む粒子をつくる。

この粒子が細胞に磁石の性質を与え、0.5ガウスほどの弱い磁場でも向きをそろえて動けると考えられている。

磁性細菌は体になじみやすい(生体適合性がよい)とされ、これまで薬を運ぶ仕組みやがん治療への応用が研究されてきた。

一方で、菌そのものを使う研究は少なく、老化への影響はほとんど調べられていなかった。

今回使われたAMB-1は、鉄を取り込んで結晶にする力(バイオミネラリゼーション)を持ち、酸化ストレスをやわらげる働きもあると考えられている。

研究チームは、この菌が線虫の寿命と健康寿命にどう影響するか、その仕組みとあわせて調べた。

線虫に磁石菌を食べさせる実験

実験には、老化研究でよく使われるモデル生物の線虫C. elegansが使われた。寿命が短く、今回の対照群でも平均17日ほどで死ぬため、一生を通した寿命の比べ合いがしやすい。

対照の線虫には、標準の餌であるOP50という菌を与えた。

その結果、OP50を与えた対照群の平均寿命は17.17±1.25日だったのに対し、AMB-1を与えた群では24.62±1.44日で、43.39%長かった。

どのように菌を与えたか、何匹を調べたかといった実験の細かい条件は、論文の全文を読めなかったため確かめられていない。

寿命が延びただけではない。老いた線虫では、AMB-1を与えた群のほうが神経の働きがよく、腸の壁の状態(腸管の完全性)も保たれていた。

老化研究では、寿命(lifespan)と区別して、健康に過ごせる期間を健康寿命(healthspan)と呼ぶ。

研究チームは、AMB-1が線虫の健康寿命も延ばしたとしている。

3つの株で結果を比べてみた

研究チームは、AMB-1が磁性小胞を作る能力が寿命の延長に関わっているかも調べた。比べたのは次の3種類の株だ。

株の種類	磁性小胞	寿命への効果
野生型AMB-1	正常に作る	延長(平均43.39%)
RNM-AMB-1	可逆的に作らなくなった株	野生型より弱い
NM-AMB-1	作らない	延長なし

結果は表のとおりで、野生型AMB-1の効果はRNM-AMB-1より強く、NM-AMB-1では寿命は延びなかった。

研究チームはここから、磁性小胞を作る能力が寿命の延長に大きな役割を果たしていると結論づけている。

鉄と脂質を狙う「フェロトーシス」にブレーキ

なぜ寿命が延びたのか。研究チームが注目したのは、フェロトーシス(ferroptosis)と呼ばれる細胞死だ。

2012年に米コロンビア大学のチームが、がん細胞で見つかった鉄に依存する細胞死として名づけた。

細胞の中に鉄がたまり、細胞の脂質が酸化されて傷つくことに関わる細胞死で、命名論文では、これを抑えると神経変性から守れる可能性も示されていた。

AMB-1を与えた線虫では、OP50を与えた対照と比べて、二価鉄(Fe²⁺)の量が34.11%、脂質過酸化物の量が52.19%少なかった。

研究チームは、AMB-1が老化に伴うフェロトーシスをはっきり抑えたとしている。

フェロトーシスに関わる遺伝子が働いていた

遺伝子の働きも調べられた。AMB-1を与えた線虫では、鉄を蓄えるタンパク質フェリチンをつくるftn-1遺伝子の働きが強まり、bli-3遺伝子の働きは弱まっていた。

bli-3は線虫が持つ唯一のNADPH酸化酵素(NOX)の仲間で、線虫ではフェロトーシスを促す。こうした変化によって、フェロトーシスの指標が抑えられていた。

さらにチームは、RNA干渉(RNAi)という方法で特定の遺伝子の働きを抑える実験を行った。

その結果、アルキルグリセロホスフェート合成酵素(AGPS)をつくるads-1遺伝子が、AMB-1による寿命の延長に重要な役割を果たしていることがわかった。

ads-1を抑えたときに寿命の延長がどこまで弱まったかは、抄録と発表からは確かめられない。

43%長生きした線虫と、私たち人間の距離

今回の結果は線虫で得られたもので、マウスなどの哺乳類や人では調べていない。「線虫が43%長生きした」から「人に磁性細菌を飲ませれば同じことが起きる」と考えることはできない。

研究チームは、AMB-1を与えるとフェロトーシスの指標が下がることに加えて、RNAiでads-1の働きを抑える実験も行い、フェロトーシスに関わる経路が寿命の延長に関わっていることを示した。

それでも、菌がつくる物質や栄養の違いなど、ほかの経路がどこまで関わっているかは、今後の研究を待つ必要がある。

また、抄録と発表で示されているのは平均寿命の延長で、最大寿命が延びたかどうかは確かめられなかった。平均寿命は早く死ぬ個体が減っても延びるので、寿命の上限が延びたこととは別の話だ。

AMB-1のどの成分(生きた菌そのものか、磁性小胞か、菌がつくる物質か)が効いているのかも、抄録と発表からはわからない。

今回の研究は線虫だけを対象にしており、哺乳類に与えたときの安全性なども調べていない。

磁石菌研究のこれから

研究チームは今回の成果について、微生物を使った新しい老化対策の考え方を示し、磁性細菌の高齢者医療への応用を広げる基礎的な証拠になると述べている。

これまでの磁性細菌の研究は薬の運搬やがん治療への応用が中心で、老化への影響はほとんどわかっていなかった。