健康

細胞透過性ペプチドは、神経細胞の再生において有望であることを示しています

クレジット：Pixabay/CC0パブリックドメイン 国立衛生研究所（NIH）によると、毎年、米国の何百万人もの人々が、脊髄および外傷性の脳損傷の影響を受け、神経発達、自閉症、脳性麻痺、アルツハイマー病、多発性硬化症、硬化症、エピレプジー、虫歯などの脱却疾患の影響を受けています。 ラトガーズ大学ニューアークの生物科学部のパビトラ・サフー助教授は、これらの傷害や状態によって神経系がどのように損傷を受けるか、そして中央および末梢神経系のニューロンがどのように、どのようにどのように損傷を受けるかを理解することを彼の人生の仕事にしました。 最近、Sahooと彼のRu-N研究チームは、ペプチドを使用して末梢神経系と中枢神経系の両方の神経細胞が再生されるのを助けるためにブレークスルーを行いました。彼らは調査結果を発表しました 国立科学アカデミーの議事録。 「私たちは、特に中枢神経系の外傷に関連するこれらの最新の結果に非常に興奮しています。 ヒト神経系は、すべての身体機能を制御および調整する細胞、組織、臓器の複雑なネットワークです。これは、脳の茎で構成される中枢神経系（CNS）、および脳幹と 脊髄、および末梢神経系（PNS）。これは、CNSから伸び、体の残りの部分に接続するすべての神経を含む。 組み合わせて、これらの2つの部分は、感覚知覚、運動制御、認知、学習と記憶などのさまざまな重要な機能を制御します。このコマンドセンターは、呼吸や消化などの他の不随意機能とともに、体温や血圧などのものを調節する恒常性にも役立ちます。 各神経細胞、またはニューロンには3つの部分があります。細胞体、ミトコンドリア、および細胞機能に不可欠な他のオルガネラを含む細胞体。電気と化学信号を細胞から遠ざける軸索と呼ばれる長い尾。樹状突起、細胞のメッセージを受信する神経樹の枝。 ニューロンは、近くのニューロンの軸索と樹状突起の間のシナプスと呼ばれる小さな空間を越えて、化学物質または神経伝達物質を送ることにより互いに通信します。 損傷、変性、または血液供給の喪失（脳卒中と同様）の後に人間の神経系の治癒は難しいです。 CNS軸索は、CNSの外因性環境での成長阻害剤とともに、これらの軸索の固有の成長能力による外傷性損傷後に自然に再生することはめったにありません。一方、PNSの軸索は、負傷後に自発的に再生できますが、それは遅いプロセスです。 PNS軸索が機能を再生して回復するには、2つの条件を満たす必要があります。最初に、損傷したニューロンは再生をサポートする遺伝子発現を開始する必要があります。これは、mRNA分子が細胞の核から細胞質に遺伝的情報を運ぶときに起こり、特定のタンパク質の合成を導きます（翻訳と呼ばれるプロセス）。 第二に、これらの軸索の先端にある新興成長コーンは、細胞外マトリックスタンパク質、細胞接着分子、およびその他の成分が再生を支持する他の成分を使用して、それらをサポートおよびガイドできる環境に遭遇する必要があります。通常、末梢神経の損傷はそのような環境を引き起こします。 しかし、CNSの軸索路の損傷は、さまざまな成分を阻害する軸索伸長のための不利な環境を引き起こします。研究者は、長年にわたってこれらの阻害剤を回避するさまざまな手段を試して、CNS軸索の再生を促進しました。 CNSニューロンにおけるG3BP1酸性ドメインの発現は、軸索再生を促進します。クレジット： 国立科学アカデミーの議事録 （2025）。 doi：10.1073/pnas.2411811122 再生への道 2023年秋にRu-Nに到着したSahooは、博士号を取得しながら神経学の研究に深く入り込みます。インドのプネ大学でバイオテクノロジーで、ポスドクの交わりを完了し、コロンビア州サウスカロライナ大学で研究助教授として働いています。 2018年の論文では、Sahooとサウスカロライナの研究者チームは、G3BP1と呼ばれるタンパク質が末梢軸索に存在し、負傷した神経が大きくなり、軸索が再生に必要なタンパク質合成を阻害する塊またはストレス顆粒を形成することを示しました。 チームは、G3BP1に由来する細胞透過性ペプチドを考案し、特許を取得しました。これは、これらの顆粒を溶解し、PNS軸索の修復と成長に必要な新しいタンパク質の産生を上昇させたことがわかりました。 最近の論文では、博士号を含むSahooと彼のRu-Nチームで、Meghal DesaiとManasi Agrawalを含む - は、G3BP1タンパク質の塊もCNS軸索に存在し、特許取得済みのペプチドを使用することで、PNSとCNSの両方で軸索再生を高めることができました。 同様に重要なことは、このアプローチはマウスニューロンとラットニューロンだけでなく、ラボで栽培されたヒトニューロンでも機能し、人々の潜在的な将来の治療法を示唆しています。 「CNS細胞にもストレス顆粒があるかどうか、軸索阻害または再生に役割を果たすかどうかを知りたいと思っていました」とSahoo氏は述べています。 「mRNAがこれらに保存されていることがわかりました ストレス顆粒 現在、放出され、翻訳を受けて軸索再生を巻き起こすタンパク質を作成します。これがすべてを修正する解決策であると言っているわけではありませんが、私たちは大きな進歩を遂げており、これは可能性のある治療を指し示しています。」 Sahoo、Desai、Agrawalによると、チームが使用してきたペプチドには、げっ歯類でわずか2週間しかげっ歯類でも安定しているという制限があります。 今後、トリオはペプチドを改善したり、ペプチドを模倣できる化学ラボライブラリから小分子を見つけようとします。 「このペプチドは軸索の成長への経路であり、より良い薬物の開発に取り組み続けます」とSahoo氏は述べています。 「仕事の次の段階を続けることを楽しみにしています。」…