運動源におけるヒトSOD1の過剰発現によるショウジョウバエ寿命の拡張

反応性酸素（RO）は、老化および寿命の測定における重要なエフェクターとして特定されています。しかし、酸化的損傷が生物全体の寿命を制限するように作用する特定の細胞タイプは明示的に特定されていません。酸素ラジカル代謝酵素スーパーオキシドジスムターゼ（SOD1）をコードする遺伝子の変異と、生命を抑える麻痺性疾患、家族性扁桃体外側硬化症で発生する脳および脊髄における運動核の喪失（FELS 4）、運動ニューロンで特異的に発生する慢性および修復されていない酸化的損傷が、老化における重要な原因因子である可能性があることを示唆しています。この仮説をテストするために、成体運動源で特にヒトSOD1を発現するトランスジェニックショウジョウバエを生成しました。単一の遺伝子SOD1の単一の細胞タイプであるMotorneuronの過剰発現は、通常の寿命を最大40％延長し、短命のSODヌル変異体の寿命を救うことを示しています。酸化ストレスに対する耐性の上昇は、これらのハエで観察される寿命の伸長がRO代謝の増強によるものであることを示唆しています。これらの結果は、モトルーンルロンでのSOD活性が、ショウジョウバエの老化と寿命の決定における重要な要因であることを示しています。

Reactive oxygen (RO) has been identified as an important effector in ageing and lifespan determination. The specific cell types, however, in which oxidative damage acts to limit lifespan of the whole organism have not been explicitly identified. The association between mutations in the gene encoding the oxygen radical metabolizing enzyme CuZn superoxide dismutase (SOD1) and loss of motorneurons in the brain and spinal cord that occurs in the life-shortening paralytic disease, Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis (FALS; ref. 4), suggests that chronic and unrepaired oxidative damage occurring specifically in motor neurons could be a critical causative factor in ageing. To test this hypothesis, we generated transgenic Drosophila which express human SOD1 specifically in adult motorneurons. We show that overexpression of a single gene, SOD1, in a single cell type, the motorneuron, extends normal lifespan by up to 40% and rescues the lifespan of a short-lived Sod null mutant. Elevated resistance to oxidative stress suggests that the lifespan extension observed in these flies is due to enhanced RO metabolism. These results show that SOD activity in motorneurons is an important factor in ageing and lifespan determination in Drosophila.