公開日：2026年2月13日午前11時52分（オーストラリア東部夏時間）
著者: Jenny Graves
男性は加齢とともに細胞からY染色体を失う傾向があります。しかし、Y染色体には男性決定に関わる遺伝子以外にはほとんど含まれていないため、この喪失は健康に影響しないと考えられていました。
しかし、ここ数年で、Y染色体を持つ人がY染色体を失うと、全身に深刻な疾患を引き起こし、寿命を縮めるという証拠が積み重なってきています。
高齢男性におけるY染色体の喪失
Y染色体遺伝子を検出する新しい技術により、高齢男性の組織においてY染色体の喪失が頻繁に見られることが示されています。加齢に伴う喪失増加は明らかで、60歳男性の40%がY染色体の喪失を示していますが、90歳男性では57%に認められます。喫煙や発がん物質への曝露といった環境要因も、Y染色体喪失の一因となっています。
Y染色体の喪失は一部の細胞にのみ起こり、その子孫細胞はY染色体を回復することはありません。そのため、体内にはY染色体を持つ細胞と持たない細胞が混在するモザイクが形成されます。培養されたY染色体を持たない細胞は、通常の細胞よりも速く増殖するため、体内、そして腫瘍においても優位性を持つ可能性が示唆されています。
Y染色体は細胞分裂中に特にミスを起こしやすく、小さな膜の袋の中に取り残されて失われることがあります。そのため、急速に分裂する細胞を持つ組織は、Y染色体の喪失による影響が大きいと考えられます。
遺伝子の少ないY染色体の喪失がなぜ問題になるのでしょうか？
ヒトのY染色体は、他の染色体が数千個も持つのに対し、わずか51個（重複コピーは含まない）のタンパク質コード遺伝子しか持たない、奇妙な小さな染色体です。Y染色体は性別決定と精子機能に重要な役割を果たしますが、それ以外の役割はあまり担っていないと考えられていました。
Y染色体は、実験室で細胞を培養する際に頻繁に失われます。細胞を死滅させることなく失われる唯一の染色体です。これは、Y遺伝子によってコードされる特定の機能が細胞の成長と機能に必要ではないことを示唆しています。
実際、一部の有袋類の雄は発生初期にY染色体を放棄し、進化の過程で急速にY染色体が不要になっているようです。哺乳類では、Y染色体は1億5000万年もの間分解されており、一部の齧歯類ではすでに失われ、置換されています。
したがって、高齢期における体組織中のY染色体の喪失は、決して大した問題ではないはずです。
Y染色体の喪失と健康問題の関連性
体内のほとんどの細胞にとって一見無用であるように見えるにもかかわらず、Y染色体の喪失は、心血管疾患、神経変性疾患、がんなどの深刻な健康状態と関連していることを示す証拠が蓄積されつつあります。
腎臓細胞におけるY染色体の頻度の喪失は、腎臓病と関連しています。
現在、いくつかの研究でY染色体の喪失と心疾患の関連性が示されています。例えば、ドイツで行われた大規模な研究では、60歳以上の男性でY染色体喪失の頻度が高い人は心臓発作のリスクが高いことが示されました。
Y染色体の喪失はCOVID-19による死亡とも関連付けられており、これが死亡率の男女差を説明できる可能性があります。アルツハイマー病患者ではY染色体の喪失頻度が10倍高いことが分かっています。
複数の研究で、男性におけるY染色体の喪失と様々ながんとの関連が示されています。また、がんを発症した患者においても、予後不良との関連が示されています。Y染色体の喪失は、がん細胞自体や、その他の染色体異常においてよく見られます。
Y染色体の喪失は、高齢男性の疾患や死亡率の原因となるのでしょうか？
Y染色体の喪失と健康問題の関連性の原因を解明することは困難です。健康問題がY染色体の喪失を引き起こしている可能性もあれば、第三の要因が両方を引き起こしている可能性もあります。
強い関連性があっても、因果関係を証明することはできません。例えば、腎臓病や心臓病との関連性は、臓器修復中の急速な細胞分裂に起因する可能性があります。
がんとの関連性は、ゲノム不安定性に対する遺伝的素因を反映している可能性があります。実際、全ゲノム関連研究では、Y染色体の喪失頻度の約3分の1は遺伝的要因によるもので、細胞周期の制御とがん感受性に大きく関与する150個の特定遺伝子が関与していることが示されています。
しかし、あるマウス研究では直接的な影響が示唆されています。研究者らは、Y染色体欠損血液細胞を放射線照射マウスに移植したところ、心機能の低下やそれに伴う心不全など、加齢に伴う病態の頻度が増加しました。
同様に、がん細胞からのY染色体の喪失は、細胞の増殖と悪性度に直接影響を与え、男性に多い眼の悪性黒色腫を引き起こす可能性があると考えられています。
体細胞におけるY染色体の役割
Y染色体の喪失による臨床的影響は、Y染色体が体細胞において重要な機能を果たしていることを示唆しています。しかし、Y染色体に含まれる遺伝子の数が非常に少ないことを考えると、その機能はどのように発揮されるのでしょうか？
Y染色体に存在する男性を決定するSRY遺伝子は、体内で広く発現しています。しかし、脳におけるSRY遺伝子の活性に起因するとされる影響は、パーキンソン病の発症への関与だけです。また、精子生成に不可欠な4つの遺伝子は、精巣でのみ活性化しています。
しかし、Y染色体上の他の46個の遺伝子の中には、広く発現し、遺伝子の活性と制御に不可欠な機能を持つものがいくつかあり、その中にはがん抑制遺伝子として知られているものもあります。
これらの遺伝子はすべてX染色体上にコピーが存在するため、男女ともに2つのコピーを持っています。Y染色体を持たない細胞では、もう1つのコピーが欠如しているため、何らかの調節異常が生じている可能性があります。
これらのタンパク質コード遺伝子に加えて、Y染色体には多くの非コード遺伝子が含まれています。これらはRNA分子に転写されますが、タンパク質には翻訳されません。これらの非コード遺伝子の少なくとも一部は、他の遺伝子の機能を制御しているようです。
これは、Y染色体が他の多くの染色体上の遺伝子の活性に影響を与える理由を説明できるかもしれません。Y染色体の喪失は、血液細胞を作る細胞における一部の遺伝子の発現だけでなく、免疫機能を制御する遺伝子の発現にも影響を与えます。また、血液細胞の種類の分化や心臓機能にも間接的に影響を与える可能性があります。
ヒトのY染色体のDNAが完全に配列決定されたのはつい数年前のことです。そのため、将来的には、特定の遺伝子がどのようにしてこれらの健康への悪影響を引き起こすのかを解明できるかもしれません。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4ones(Koichi Ikenoue) の翻訳責任で行われており、The Conversationによる正式な翻訳ではありません。オリジナルの記事を読めます。original article.
