鉄蓄積が細胞老化を惹起する―老化細胞の細胞死回避の一環としての鉄蓄積―

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2026-11-04 京都⼤学

京都大学の研究グループは、老化細胞における鉄の蓄積が細胞老化を促進する一方、鉄による細胞死を回避する仕組みを明らかにした。研究では、老化細胞が反応性の高い二価鉄(Fe²⁺)をリソソームに蓄積させ、炎症性因子の産生などの老化細胞特有の性質を促進することを発見した。一方、老化細胞ではコレステロールがリソソーム膜を保護し、鉄による膜損傷を防いでいた。また、鉄によって酸化されやすい多価不飽和脂肪酸を脂肪滴に隔離することで、鉄依存性細胞死であるフェロトーシスへの抵抗性を獲得していた。さらに、リソソームへの二価鉄の蓄積を抑制すると、老化細胞の特徴がほぼ消失することを確認した。本成果は、細胞内の鉄の局在と脂質の配置が細胞の老化や生存を左右する仕組みを示すものであり、加齢関連疾患の新たな制御法や健康長寿研究への応用が期待される。

鉄蓄積が細胞老化を惹起する―老化細胞の細胞死回避の一環としての鉄蓄積―
老化細胞では、反応性の高い二価鉄(Fe²⁺)がリソソームに蓄積し、老化変化を促進します。一方、コレステロールがリソソーム膜を補強して鉄による障害を防ぎ、酸化されやすい脂質(PUFA)は脂肪滴に隔離されます。こうして「攻撃:鉄」と「標的:脂質」を細胞内で分離することで、老化細胞は鉄依存的な細胞死・フェロトーシスを回避して生き残ります。(作成者:簗取いずみ、生成AI:Google Gemini [Imagen 3])

<関連情報>

コレステロールによる防御を介した⼆価鉄のリソソームへの安全な隔離が、細胞⽼化とフェロトーシス抵抗性を促進する Safe lysosomal sequestration of ferrous iron is mediated via cholesterol shielding and drives senescence and ferroptosis resistance

Izumi Yanatori, Tasuku Hirayama, Raku Son, Yasuhiro Murakawa, Yuta Matsuoka, Yuki Sugiura, Masato Niwa, Tatsuya Katsuno, Masahiko Tsujimoto, Hiroyuki Yasui, Atsuyasu Sato, Makoto Nakanishi & Kazuhiro Iwai
The EMBO Journal  Published:02 November 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s44318-026-00939-1

Abstract

Iron accumulation is a conserved hallmark of cellular as well as organismal aging, yet its mechanistic role in senescence remains largely elusive. Here we show that the accumulation of ferrous iron (Fe2+) in lysosomes, a unique feature of senescent cells, is crucial for the induction of multiple senescence-associated phenotypes. Intriguingly, we found that this lysosomal Fe2+ sequestration is rendered “safe” by a dual metabolic adaptation that confers robust resistance to ferroptosis. First, Fe2+ accumulation triggers lysosomal alkalinization and subsequent cholesterol accumulation, which reinforces the lysosomal membrane against permeabilization. Second, senescent cells partition polyunsaturated fatty acids into lipid droplets, thereby depleting these ferroptosis-prone substrates from cellular membranes. Our findings establish that such cholesterol-enabled safe sequestration of Fe2+ serves as a central modulator linking senescence-associated remodeling to ferroptosis resistance. Modulating this lysosomal iron-centered pathway may provide new opportunities to target and control the behavior of senescent cells.

細胞遺伝子工学
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