マンガンは多くの身体機能に不可欠ですが、欠乏や過剰摂取は健康上の問題を引き起こす可能性があります。通常、バランスの取れた食事を維持することで、ほとんどの人に十分なマンガンが供給されます。しかし、高レベルの曝露は、特に中枢神経系に有毒となる可能性があります。マンガンを慢性的に曝露すると、震え、筋肉の硬直、認知障害などのパーキンソン病に似た症状を特徴とするマンガン症として知られる症状を引き起こす可能性があります。
で発表された新しい研究 サイエンスシグナリング は、モデルシステムと人間の神経細胞を使用して、マンガンが中枢神経系に損傷を与えるメカニズムを示しています。この研究はまた、ビタミンのビオチンが保護作用があり、マンガン誘発性の損傷を軽減する可能性があることも示唆しています。
「マンガンなどの神経毒性金属への曝露は、パーキンソン病の発症と関連しています」と、ロチェスター大学医療センター（URMC）環境医学・神経科学部門の助教授であり、この研究の筆頭著者であるサルカー・スーヴァリッシュ博士は述べた。 「この研究では、高分解能質量分析と高度なケモインフォマティクス コンピューティングを使用した非標的メタボロミクスを、新しく開発されたパーキンソニズムのモデルに適用し、マンガン誘発性神経変性の修飾因子としてのビオチン代謝の発見につながりました。」
マンガンによる脳へのダメージを理解する
ショウジョウバエを利用する ショウジョウバエ研究者らは、人間の職業的マンガン曝露を模倣したモデルを開発し、マンガンがハエの運動障害、ミトコンドリアおよびリソソームの機能不全、神経細胞の喪失、寿命の短縮を誘発することを発見した。
研究チームは、人工多能性幹細胞（iPSC）由来のヒトドーパミン作動性ニューロンを用いてこれらの発見を検証し、マンガン曝露がこれらの細胞に選択的に損傷を与えることを実証した。ドーパミン産生細胞の喪失は、パーキンソン病およびパーキンソン症候群の特徴です。
ビオチンが役に立つ？
この研究は、腸内細菌によって合成される微量栄養素であるビタミンB群ビオチンが脳内のドーパミン生成を促進することを示しています。ビオチンの補給により、ハエおよび iPSC 由来ニューロンの神経毒性が逆転し、ミトコンドリア機能が改善され、細胞損失が減少しました。
この発見は、パーキンソン病は多系統疾患であり、初期症状は腸に現れることが多く、腸内マイクロバイオームの変化がこの疾患に寄与する可能性があるという科学的認識の高まりと一致している。
「ビオチンの補給は、マンガン誘発性の神経変性を軽減する治療戦略としての可能性を示しており、ヒトにおけるビオチンの安全性と忍容性により、さらなる研究の有望な候補となっています」とスーヴァリッシュ氏は述べた。 「ビオチンが豊富なプレバイオティクスまたはビオチン生成プロバイオティクスは、非薬理学的介入の選択肢を提供する可能性がありますが、より多くの研究を実施する必要があります。」
その他の共著者には、URMC の Pablo Reina-Gonzalez 氏、ハーバード大学の Gali Maor 氏、コロンビア大学の Yunjia Lai 氏と Gary W. Miller 氏が含まれます。この研究は国立衛生研究所からの資金提供によって支援されました。
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#ビオチンはマンガンによる損傷から脳を守る可能性があることが研究で判明
2025-01-21 20:03:00