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2024-04-05 17:04:46
脳の神経細胞内の特定の RNA 分子は、更新されることなく生涯存続します。 フリードリヒ・アレクサンダー・エアランゲン・ニュルンベルク大学(FAU)の神経科学者らは、ドイツ、オーストリア、米国の研究者らとともに、これが事実であることを実証した。 RNA は一般に短命な分子であり、環境条件に適応するために常に再構築されます。 現在ジャーナルに掲載されている彼らの調査結果について 科学研究グループは、脳の複雑な老化プロセスを解読し、関連する変性疾患についての理解を深めたいと考えています。
人間の体のほとんどの細胞は定期的に更新され、それによって生命力が維持されます。 ただし、例外もあります。心臓、膵臓、脳は、一生を通じて再生されない細胞で構成されていますが、依然として完全に機能する状態を維持する必要があります。 「ニューロンの老化は、アルツハイマー病などの神経変性疾患の重要な危険因子です」と、FAUおよびエアランゲンのマックス・プランク物理医学センターの神経エピゲノミクス教授である戸田智久教授は言う。 「老化のプロセスと、どの主要な要素が細胞機能の維持に関与しているかについての基本的な理解は、効果的な治療コンセプトにとって非常に重要です。」
ドレスデン、ラホーヤ(米国)、クロスターノイブルク(オーストリア)の神経科学者と共同で実施した共同研究で、戸田氏率いる作業グループは脳の老化の重要な要素を特定した。遺伝物質を保護する種類のリボ核酸 (RNA) は、ニューロン自体が存在する限り存在します。 「これは驚くべきことです。原則として決して変化しない DNA とは異なり、ほとんどの RNA 分子は寿命が非常に短く、常に交換されているからです」と戸田教授は説明する。
RNA分子の寿命を決定するために、戸田グループは、オーストリア科学技術研究所(ISTA)の細胞生物学者であるマーティン・ヘッツァー教授のチームと協力した。 「私たちはRNAを蛍光分子で標識し、マウスの脳細胞におけるRNAの寿命を追跡することに成功しました」と、エピジェネティクスと神経生物学における独自の専門知識を持ち、2023年の研究でERC Consolidator Grantを受賞した戸田智久氏は説明する。彼らは、2歳の動物のニューロンだけでなく、脳内の成体の体細胞神経幹細胞でも、顕著な長寿命のRNAを特定することができました。」
さらに研究者らは、長命RNA(略してLL-RNAと呼ぶ)は細胞の核内に存在する傾向があり、染色体を形成するDNAとタンパク質の複合体であるクロマチンと密接に関係していることを発見した。 これは、LL-RNA がクロマチンの調節に重要な役割を果たしていることを示しています。 この仮説を確認するために、研究チームは成人神経幹細胞モデルを用いたインビトロ実験でLL-RNAの濃度を下げたところ、クロマチンの完全性が大きく損なわれたという結果が得られた。
「私たちは、LL-RNA がゲノム安定性の長期制御、ひいては神経細胞の生涯にわたる保存において重要な役割を果たしていると確信しています」と戸田智久氏は説明する。 「将来の研究プロジェクトでは、LL-RNAの長期保存の背後にある生物物理学的メカニズムについて、より深い洞察が得られるはずです。私たちは、クロマチン調節におけるLL-RNAの生物学的機能と、老化がこれらすべてのメカニズムにどのような影響を与えるかをさらに知りたいと考えています。」
#老化しないRNA #サイエンスデイリー