アルツハイマー病は、大気汚染に関連する多くの健康上の脅威の1つです。これは、毎年最大700万人の命を奪っている、常に存在し、しばしば目に見えない殺人者です。
からの新しい研究 Scripps研究 大気汚染とアルツハイマー病や自閉症を含むさまざまな脳疾患との間の強い相関関係を確認しています。
大気汚染の影響を明らかにする
研究者たちは、脳細胞の活動と、さまざまな要因によって引き起こされる可能性のある化学的修飾との間の複雑なリンクを解明しました。
これらの要因には、大気汚染、農薬、加工食品、山火事からの煙に関連する炎症、老化、および環境汚染物質が含まれます。
専門家は、この化学修飾、S-ニトロシル化が正常な脳細胞機能を妨げることを発見しました。特に、脳細胞が新しい接続を形成するのを防ぎ、最終的に細胞死を引き起こします。
アルツハイマー病の治療への新しい希望
2025年2月に公開されたこの研究は、画期的な啓示を提示しています。
極めて重要な脳タンパク質におけるS-ニトロシル化を妨害することは、アルツハイマー病モデルとヒト由来の神経細胞で記憶喪失症状を逆転させる目に見える兆候を示しました。
「私たちは、汚染物質が記憶喪失と神経変性疾患にどのように寄与できるかについての分子の詳細を明らかにしました。これは、これらの効果をブロックしてアルツハイマー病の治療をよりよく治療する新薬につながる可能性があります」と、この研究の上級著者であるスチュアート・リプトンは述べています。
臨床神経科医を務め、Scripps ResearchのStep Family Foundationの寄付委員長を保持しているLiptonは、20年以上前にS-ニトロシル化を最初に発見しました。
彼は、この化学プロセスが、一酸化窒素（NO）に結合した分子がタンパク質内の硫黄原子と組み合わせて「SNO」を作成し、機能を変えると発生すると説明しました。これは、リプトンが脳の「スノーストーム」と表現したものにつながります。
NOの蓄積は体内で自然に発生し、炎症または電気刺激に応じて生成されます。
脳におけるタンパク質の役割
彼らの最新の研究では、研究者たちは、CRTC1として知られるタンパク質に対するS-ニトロシル化の影響についてさらに深く調査しました。
このタンパク質は、学習プロセスと長期記憶保持に不可欠な脳細胞間のつながりの確立と維持に関与する遺伝子を制御する上で重要な役割を果たします。
この研究では、過剰なNOがCRTC1のS-ニトロシル化につながり、タンパク質が別の重要な脳タンパク質であるCREBと結合するのを防ぐことを確認しました。
この破壊は、ニューロンのつながりを形成するために他の必要な遺伝子の刺激を妨げます。
アルツハイマー病を防ぐための新しいターゲット
これらの発見に続いて、チームはさらに一歩進んで、S-ニトロシル化に耐性のあるCRTC1のバージョンを遺伝的に設計しました。
アルツハイマー病患者の幹細胞に由来するヒト神経細胞に導入された場合、この修正バージョンは有望な可能性を示しました。
神経細胞のつながりの劣化や神経細胞の生存率の低下を含むアルツハイマー病の兆候が防止されました。
Alzheimerのマウスモデルでは、このCRTC1の再設計バージョンは、記憶形成とシナプス可塑性に不可欠な遺伝子の活性化を復活させ、神経接続を強化する脳の能力を高めました。
大気汚染の影響を逆転させます
これらの発見は、私たちの環境、特に車両汚染と山火事の煙がどのように呼吸するかについての重要な洞察を提供します。脳の老化とアルツハイマー病をS-ニトロシル化によって加速します。
「新しい記憶を作ることに関与する分子経路をほぼ完全に救うことができました。これは、これがアルツハイマー病や潜在的に他の神経疾患の治療における本当の違いを生む可能性のある麻薬可能なターゲットであることを示唆しています」とリプトンは言いました。
この研究は、アルツハイマー病が年齢とともに高まる理由をさらに強調しています。年齢が進むにつれて、体の抗酸化防御が弱まり、炎症の増加とより高いNOレベルにつながります。これにより、タンパク質は有害なS-ニトロシル化反応の影響を受けやすくなります。
この研究は、S-ニトロシル化が私たちの体全体に無数のタンパク質に与える静かな大混乱を明らかにしています。
「S-ニトロシル化は体全体に多数のタンパク質に影響することを学んでいますが、CRTC1のようにこれらの変化のいくつかを逆転させることは、記憶機能に大きな影響を与える可能性があります」とリプトンは結論付けました。
完全な研究はジャーナルに掲載されました 国立科学アカデミーの議事録。
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#大気汚染がアルツハイマー病と脳疾患をどのように燃やすか
2025-03-01 19:10:00