科学者は、アルツハイマー病に寄与する可能性のある脳内の新しい樹状態のナノチュールネットワークを特定します

脳のニューロンは、シナプスを介して互いに通信します。これは、電気信号と化学信号の通過を可能にする接続ポイントです。非神経細胞では、ナノチューブ構造の支援を受けて直接細胞間接続が発生することがわかっています。特に、トンネルナノチューブ（TNT）は、一部の細胞タイプで材料交換を示しています。これらのTNTはあります 文書化 脳内の解離ニューロンでは、成熟した脳ニューロンにおけるそれらの存在と機能は不明でした。

現在、科学者のグループは、一種の橋として作用していると思われる新しいタイプのナノチューブを特定し、樹状突起間で材料を輸送します。 ニューロン。研究、 公開 で 科学、グループが「樹状ナノチューブ」またはDNTと呼ぶものと、アルツハイマー病で見られるペプチドアミロイドベータ（Aβ）の蓄積との関係の可能性を説明します。 病気。

DNTは、超分解顕微鏡（DSRRF）および電子顕微鏡を使用して、マウスおよびヒトの脳組織で最初に特定されました。アクチンが豊富なDNTは、マウスおよびヒト皮質の樹状突起を接続しているのが見られました。 DNTを他の樹状構造と区別するために、チームは特殊なイメージングを使用し、 機械学習– ベースの分析。

「機械学習に基づいた分類により、その形状はシナプス構造の形状とは異なることが確認されました。培養ニューロンでは、これらのナノチューブが動的に形成され、異なる内部構造を所有し、他のニューロン拡張とは一線を画していることが確認されました」と研究著者は書いています。

これらのナノチューブは、よく知られているTNTとは異なって動作しました。 DNTは、TNTが材料の輸送に使用するトンネル挙動を示しませんでした。代わりに、端が閉じられていたため、わずかに異なる名前を獲得しました。それでも、DNTはカルシウムイオンや小分子などの輸送材料を行いました。

研究者は、これらのかどうかを判断したかった ナノチューブ アミロイドベータを輸送して、アルツハイマー病の発症または進行に貢献できるかどうかを評価します。これを行うために、彼らはマウスの脳のスライスの1つでアミロイドベータをニューロンに挿入しました。彼らは、DNTがアミロイドベータペプチドを周囲のニューロンに広げることを発見しました。 DNTがスプレッドの原因であることを確認するために、彼らはナノチューブ形成を阻害し、それがアミロイドベータの拡散を減少させました。

チームは計算モデルを実行して、 アミロイドベータ 移行。彼らは、アルツハイマー病のモデルマウスでアミロイドプラーク形成の前にDNT密度が増加することを発見し、初期疾患における役割を示唆しています。

「私たちの特徴であるアミロイドプラークの形成の前であっても、ナノチューブネットワークは病気の早い段階で大幅に変化したことがわかりました。 計算モデル これらの発見をサポートし、ナノチューブネットワークでの過剰活性化が特定のニューロンにおけるアミロイドの毒性蓄積を加速する可能性があると予測し、それによりナノチューブの変化とAD病理の進行との間の機構的なリンクを提供する」と彼らは説明します。

それでも、これらの新たな構造について多くは不明です。将来の仕事は、脳機能と病気で果たす他の役割を決定するのに役立ちます。この作品は、アルツハイマー病がどのように細胞レベルで広がるかについての貴重な新しい洞察を提供し、よりよく理解されたときに早期介入のための道を開きます。

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