ウェイル・コーネル大学医学部の研究者らが主導した研究によると、新たな前臨床モデルはパーキンソン病の進行過程を研究するための独自のプラットフォームを提供し、人間におけるこの病気の検出の比較的簡単な方法を示唆している。
の中に 勉強7月23日にネイチャー・コミュニケーションズ誌に発表された論文によると、研究者らは、マウスの光を感じる桿体細胞におけるタンパク質輸送に関与する主要成分をノックアウトすると、パーキンソン病患者に見られるα-シヌクレインと呼ばれるタンパク質の凝集体が網膜に蓄積することを示した。
「これは、他のマウスモデルで見られるものよりも、人間のパーキンソン病に似た病理を伴う非常にユニークなモデルです」と、 宋 清華博士幹細胞研究のベティ・ニューワース・リー・アンド・チリー教授であり、ウェイル・コーネル・メディシンの眼科学の細胞生物学と細胞発生生物学の教授。
この研究の第一著者は、研究当時 Sung 研究室のポスドク研究員であった Cheng Fu 博士、Nan Yang 博士、Nobuyuki Nakajima 博士、Satoshi Iraha 博士、および Dr. ジェン・ゼン・チュアンウェイル・コーネル医科大学の眼科細胞生物学研究の准教授。 ニータ・ロイ博士ウェイル・コーネル医科大学の眼科神経科学研究助教授もこの研究に貢献した。
パーキンソン病はアルツハイマー病に次いで2番目に多い神経変性疾患で、約100万人のアメリカ人が罹患しており、米国では毎年約9万人が新たに診断されています。パーキンソン病は一般的に運動障害として知られていますが、脳と身体への影響は広範囲に及び、早期の視力障害、認知症、睡眠障害、腸機能の低下などを引き起こすことがあります。
この研究のために、研究者らは網膜の主要な光感知ニューロンである桿体細胞のみにVPS35と呼ばれるタンパク質の遺伝子を欠くマウスを作製した。VPS35は異常なタンパク質を分解のために送るなど、細胞が分子をそれぞれの目的地に分配するのを助けることで知られている。VPS35遺伝子の変異はパーキンソン病の家族性型と関連していることが分かっている。
研究者らは、若いマウスでも、VPS35 を欠く桿体はすぐにシナプス (他のニューロンとの接続点) を失い、パーキンソン病患者に見られるのと同様の視覚障害を引き起こすことを観察した。α-シヌクレインの凝集体が形成され始め、最終的に影響を受けた桿体が死滅し始めると、マウスの網膜には、α-シヌクレイン凝集体を含むパーキンソン病の典型的な病理学的兆候の 1 つであるレビー小体に似た大きな不溶性の封入体が見られた。
研究の一環として、研究者らはVPS35と他のタンパク質との相互作用を追跡し、凝集したα-シヌクレインの除去だけでなく凝集の防止にも作用するという証拠を発見した。
「このタンパク質をノックアウトすると、なぜこれほど強い効果が見られるのか、これで説明がつくと思います」とソン博士は語った。
この結果は、新しいモデルが病気のメカニズムの研究や潜在的な治療法の試験に非常に役立つ可能性があることを示唆していると彼女は付け加えた。このモデルの利点は、病気の進行が速いことと、マウスのアルファシヌクレインに人工的な改変が一切ないことである。これは、過剰、変異、またはマウス以外の形態のタンパク質を使用して病理学を駆動する既存のモデルとは異なる。
この新しいモデルによる発見は、パーキンソン病を検出する新しい戦略の可能性も示唆している。研究者らは、桿体細胞 VPS35 を欠く生後 3 か月のマウスでも、眼底鏡と呼ばれる標準的な眼科用機器を使用して、α-シヌクレイン凝集体と関連するリポフスチンと呼ばれる分子によって引き起こされる「自己蛍光」の明るい点を観察できる。ソン博士と国際医師協力者は現在、このアプローチの臨床試験を計画している。
ソン博士はまた、VPS35 変異がアルツハイマー病にも関連していることから、アルツハイマー病の研究に VPS35 ノックアウト マウスの使用を調査する予定です。
「これは、非常に興味深い探究となると期待されるものの始まりです」とソン博士は語った。
この記事で報告されている研究は、国立衛生研究所に属する国立眼研究所と国立老化研究所により、助成金番号 R01EY032966、R01EY029428、R01EY025002、RF1AG045781 を通じて部分的に支援されました。
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2024-07-23 13:09:28