新規遺伝子の発見により中枢神経系損傷の治療への道が開かれる

香港科技大学（HKUST）の研究チームが主導した神経科学の共同研究は、中枢神経系（CNS）損傷の治療における新たな可能性を明らかにした。複数の種類の中枢神経系軸索の再生を制御する新規遺伝子の発見により、研究者らは損傷した神経ネットワークの修復に向けて大きな進歩を遂げた。 詳しい で PNAS。

哺乳類の成体の中枢神経系は自己修復できないため、次のような損傷を治療する上で大きな課題となっています。 脊髄損傷、麻痺などの永久的な障害を引き起こすことがよくあります。香港工科大学生命科学部門のカイ・リュー教授のグループが実施した初期研究で、次のことが明らかになった。 lipin1は軸索再生の調節に重要です ニューロンの脂質代謝に影響を与えることにより、 ニューロン 2019年に。

ただし、その複雑なメカニズムを完全に理解するにはさらなる研究が必要です。 軸索再生 そしてそれらを脊髄損傷の治療にどのように活用できるか。 Lipin1 は酵素であり、阻害されると 網膜神経節細胞、脂質合成を貯蔵脂質からリン脂質に移行させることで神経修復を促進すると同時に、ホスファチジン酸（PA）やリゾホスファチジン酸（LPA）などのシグナル伝達脂質も生成します。これらの脂質は、細胞の成長と生存に不可欠な mTOR 経路などの重要な細胞経路を活性化します。

この新しい研究で、Liu教授率いる研究チームは、lipin1 mRNAを標的とする新しいshRNAを設計し、それをニューロンに送達するためにAAVベクターにカプセル化した。これにより、lipin1レベルを63%低下させることができる。彼らは、ニューロン内のリピン 1 レベルの低下により PA および LPA の量が増加し、mTOR および STAT3 と呼ばれる別のシグナル伝達分子の活性化が増加することを発見しました。これらの変化により、神経の再生が大幅に促進されました。この発見は、lipin1-PA/LPA-mTORが関与するフィードバックループが損傷後の神経再生の防止に重要な役割を果たしていることを示唆している。

脊髄損傷は、治療の選択肢が限られた重篤な状態です。 Pten はここ数十年、軸索再生を促進する強力な標的として研究者らによって特定されてきましたが、その役割は 腫瘍抑制剤 臨床応用が複雑になり、新たな治療戦略の継続的な探索が促されています。の 皮質脊髄路 (CST) は脳を脊髄に接続する神経線維の束であり、細かい運動能力を制御します。

研究者らは、厳密な完全脊髄損傷モデルを使用して、lipin1 ノックダウン (KD) が強力な CST 軸索再生を促進することを実証しました。驚くべきことに、lipin1 KD の再生効果は、優れているとは言わないまでも、Pten 欠失の再生効果に匹敵します。 Lipin1 KD が他の脊髄路でも再生を促進する可能性があるかどうかを判断するために、研究者らは上行性感覚軸索の再生を調べたところ、lipin1 KD がこれらの感覚軸索の再生も大幅に促進することを発見しました。

さらに、この最近の研究では、lipin1 を阻害すると、 脂質代謝 ニューロン内で機能するだけでなく、PA および LPA を介した mTOR および STAT3 シグナル伝達経路も活性化し、最終的に CNS 軸索の再生能力を決定します。この研究は、リピン1が複数の状況において軸索再生を制御する保存された標的であることを特定し、脊髄損傷を修復するための有望な新しい手段を提供するものである。

この研究は、HKUSTのLiu教授、香港理工大学のZhongping YAO教授、HKUST学長のNancy IP教授、生命科学部門のAmy FU教授、および香港理工大学のJacque IP教授が率いるチーム間の共同研究によるものです。香港中文大学。