英国ケンブリッジ大学ベイラー医科大学と協力機関の研究者らは、脳内のセロトニン2C受容体が人間と動物モデルの記憶を制御していることを明らかにした。この研究結果は、 科学の進歩、 健康な記憶に関与する要因だけでなく、アルツハイマー病などの記憶喪失に関連する症状についても新たな知見を提供し、新たな治療方法を示唆します。
中脳のニューロンによって生成される化合物であるセロトニンは、神経伝達物質として働き、脳細胞間でメッセージを伝達します。セロトニンを生成するニューロンは、短期および長期記憶に不可欠な領域である海馬を含む複数の脳領域に作用します。
ヨン・シュー博士（共同責任著者、ベイラー大学USDA/ARS小児栄養研究センター小児栄養学教授、基礎科学副所長）
セロトニンは細胞表面の受容体に結合して脳細胞にメッセージを伝え、その受容体は受信細胞に特定の活動を行うよう信号を送ります。この研究では、動物の基礎研究と遺伝学研究の専門知識を持つ徐研究室と、共同責任著者でケンブリッジ大学代謝医学教授のI.サダフ・ファルーキ博士のヒト遺伝学研究室が、脳に豊富に存在するセロトニン2C受容体に注目しました。 脳の腹側海馬CA1領域 (vCA1)、ヒトおよび動物モデルにおける記憶における受容体の役割を調査します。
「私たちは以前、セロトニン2C受容体遺伝子の変異を持つ5人の個人を特定しました（HTR2C）は、受容体の欠陥型を産生する」とファルーキ氏は述べた。「これらのまれな変異を持つ人は、記憶質問票で重大な欠陥を示した。これらの発見により、 HTR2C 動物モデルにおける変異と記憶障害」
研究チームは、マウスを遺伝子操作して人間の突然変異を模倣した。研究者らがこれらのマウスの記憶を評価する行動テストを実施したところ、機能しない遺伝子を持つ雄と雌の両方が、遺伝子操作を受けていない動物と比較して記憶の想起力が低下していることがわかった。「人間のデータとマウスのデータを組み合わせると、セロトニン受容体 2C の非機能的突然変異と人間の記憶障害を結びつける説得力のある証拠が見つかりました」と徐氏は述べた。
動物モデルによって、研究チームは受容体が記憶を媒介する仕組みをさらに深く調べることも可能になった。研究チームは、セロトニン産生ニューロンが位置する中脳から始まる脳回路を発見した。これらのニューロンは、セロトニン 2C 受容体が豊富に存在する vCA1 領域に投射する。「中脳のニューロンが vCA1 領域のニューロンに届くと、神経伝達物質が受容体に結合し、これらの細胞に変化を起こさせ、脳が記憶を定着させるのに役立つようにする信号を送る」と徐氏は述べた。
重要なのは、研究者らが、このセロトニン関連神経回路がアルツハイマー病のマウスモデルで損傷していることも発見したことだ。「アルツハイマー病の動物モデルの神経回路は、記憶を定着させるために必要な変化を知らせるために下流ニューロンの受容体に結合する必要のある十分なセロトニンをvCA1領域に放出することができない」と徐氏は述べた。
しかし、セロトニンの欠乏を回避し、これらの細胞内のセロトニン 2C 受容体を選択的に活性化する化合物であるセロトニン類似体、ロルカセリンを投与することで、下流のセロトニン受容体を直接活性化することが可能です。「私たちはこの戦略を動物モデルでテストし、セロトニン類似体で治療した動物の記憶力が向上したことを発見して興奮しました」と徐氏は述べました。「私たちの研究結果が、アルツハイマー病の治療におけるセロトニン類似体の価値を評価するさらなる研究を促すことを願っています。」
この研究の他の貢献者には、Hesong Liu、Yang He、Hailan Liu、Bas Brouwers、Na Yin、Katherine Lawler、Julia M. Keogh、Elana Henning、Dong-Kee Lee、Meng Yu、Longlong Tu、Nan Zhang、Kristine M. Conde、Junying Han、Zili Yan、Nikolas A. Scarcelli、Lan Liao、Jianming Xu、Qingchun Tong、Hui Zheng、Zheng Sun、Yongjie Yang、Chunmei Wang、Yanlin He が含まれます。著者は、ベイラー医科大学、テキサス小児病院、ケンブリッジ大学、テキサス大学ヒューストン健康科学センター、ルイジアナ州立大学のいずれかの機関に所属しています。
ソース：
ジャーナル参照:
劉、H.、 等 (2024) セロトニン2C受容体を発現する神経回路がマウスとヒトの記憶を制御する。 科学の進歩。 翻訳：。
1719633278
#研究によると脳内のセロトニン2C受容体は人間と動物モデルの記憶を制御している
2024-06-29 03:51:00