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科学者は、アルツハイマー病から脳を保護する砂糖スイッチを見つけました

バック研究所の老化研究所の科学者からの新しい研究は、アルツハイマー病や他の形態の認知症との戦いで驚くべきプレーヤーである脳糖の代謝を明らかにしました。で公開 自然代謝、この研究は、ニューロンの貯蔵された形態のグルコースであるグリコーゲンを壊すことが、毒性タンパク質の蓄積と変性から脳を保護する可能性があることを明らかにしています。 グリコーゲンは通常、肝臓と筋肉に保存されている予備のエネルギー源と考えられています。脳には少量も存在しますが、特に星状細胞と呼ばれる支持細胞にも存在しますが、ニューロンでのその役割は無視できると長い間却下されてきました。 「この新しい研究は、その見解に挑戦しており、それは驚くべき意味でそうしています」と、この研究の上級科学者であるパンカジ・カパヒ教授は言います。 「貯蔵されたグリコーゲンは、脳に座るだけではありません。病理に関与しています。」 Postdoc Sudipta Bar博士が率いる研究チームは、タオパシーのハエモデルとヒトモデル（アルツハイマー病を含む神経変性疾患のグループ）で、ニューロンが過剰なグリコーゲンを蓄積することを発見しました。さらに重要なことは、この蓄積は疾患の進行に寄与しているように見えることです。バーによると、アルツハイマー病患者のもつれに塊になる悪名高いタンパク質は、グリコーゲンに物理的に結合し、それを閉じ込めて故障を防ぐように見えます。 グリコーゲンを分解できない場合、ニューロンは酸化ストレスを管理するための重要なメカニズムを失います。これは、老化と神経変性の重要な特徴です。グリコーゲンホスホリラーゼ（GLYP）と呼ばれる酵素の活性を回復することにより、グリコーゲンの分解のプロセスを開始するプロセスを開始することにより、研究者たちは、フルーツハエとヒト幹細胞由来ニューロンのタウ関連損傷を減らすことができることがわかりました。 これらの酵素がサポートするニューロンは、グリコーゲンをエネルギー生成の燃料として使用するのではなく、糖分子をペントースリン酸経路（PPP）に再変化させました。これは、NADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）および酸化的ストレスに対して保護する糖尿病を生成するための重要な経路です。 「GLYP活性を増加させることにより、脳細胞は有害な反応性酸素種をよりよく解毒する可能性があり、それにより損傷を減らし、タオパシーモデルの寿命を延長することさえあります」とバーは言いました。 さらに有望なチームは、寿命を延ばすためのよく知られている介入である食事制限（DR）がGLYP活性を自然に強化し、ハエのタウ関連の結果を改善することを実証しました。彼らはさらに、8-br-campと呼ばれる分子を使用してこれらの効果を薬理学的に模倣し、DRの利点がこの砂糖を除去するシステムの薬物ベースの活性化によって再現される可能性があることを示しています。 「この研究では、現在減量に広く使用されているGLP-1薬が、食事制限を模倣することにより、認知症に対して有望である理由を説明できます」とカパヒは述べた。 また、研究者は、前頭側頭型認知症（FTD）患者に由来するヒトニューロンにおけるGLYPの同様のグリコーゲンの蓄積と保護効果を確認し、翻訳療法の可能性を強化しました。 Kapahi氏によると、この研究は、代謝の調節不全が神経変性にどのように影響するかを明らかにするモデルシステムとしてのハエの力を強調していると言います。 「この単純な動物での仕事により、はるかに標的を絞った方法で人間のニューロンに移動することができました」と彼は言いました。 カパヒはまた、バックの非常に協力的な雰囲気を仕事の主要な要因として認めています。彼の研究室は、ハエの老化と神経変性の専門知識を備えた、シリングラボとセイフリードラボ（エモリー大学）のプロテオミクスの専門知識、および人間のiPSCと神経変性の専門知識を持つEllerbyラボを利用しました。 Kapahiは、この研究は、脳の予期しないヒーローとしてのグリコーゲン代謝を強調するだけでなく、アルツハイマー病および関連する疾患に対する治療の探求において新しい方向を開くと述べています。 「ニューロンが砂糖をどのように管理するかを発見することにより、新しい治療戦略を発掘したかもしれません。年齢に関連した減少と戦うために細胞の内部化学を標的とするものです」と彼は言います。 「私たちが社会として老化し続けるにつれて、このような発見は、私たちの脳の隠れた砂糖コードが認知症と闘うための強力なツールのロックを解除できることをより良い理解、そしておそらくリバランスさせることを望んでいます。」 共著者：追加のバック協力者には、ケネス・A・ウィルソン、タイラー・オー・ヒルサベック、シドニー・アルダーファー、ジョーダン・B・バートン、サマ・シャー、アンジャ・ホルツ、エンリケ・M・カレラ、ジェニファー・N・ベック、ジャクソン・H・チェン、グラント・カウウェ、タラ・E・その他の協力者には、エリック・B・ダンマー、ファテメ・セイファー、ニコラス・T・セイフリード、エモリー神経変性疾患センター、エモリー大学医学部、ジョージア州アトランタ、アナント・シャンタラマン、生化学局、エモリー大学医学部、アトランタ、ジョージア州 謝辞：この作業は、NIH助成金R01AG038688、R21AG054121、AG045835、R01AG071995、R01AG070193、T32AG000266-23、R01AG061879、P01AG06591および1S10 OD016281によってサポートされていました。その他の支援は、ヘボリューション財団、アメリカの老化研究連盟、ラリーL.ヒルブロム財団、および触媒から来ましたx アレックスとボブ・グリズウォルドからの賞 #科学者はアルツハイマー病から脳を保護する砂糖スイッチを見つけました