アルツハイマー病の進行を通じてアストロサイトがどのように変化するかを示す詳細なマッピング

アストロサイトは、中枢神経系にある星形のグリア細胞で、神経機能をサポートし、血液脳関門を維持し、脳の修復と恒常性に貢献します。アルツハイマー病 (AD) の進行に伴うこれらの細胞の進化は、特にニューロンや他の細胞型の進化と比較した場合、まだ十分に理解されていません。

マサチューセッツ総合病院、マサチューセッツアルツハイマー病研究センター、ハーバード大学医学部、およびアビー社の研究者たちは、文献のこのギャップを埋めることに取り組みました。

彼らの論文、 出版された で 自然神経科学は、さまざまな脳領域および疾患段階にわたって、さまざまなアストロサイトのサブクラスターが AD にどのように反応するかについて、これまでで最も詳細な説明の 1 つを提供し、疾患の細胞動態についての貴重な洞察を提供します。

「私たちの最近の論文は、ニューロンが伝統的にアルツハイマー病研究の最前線にある一方で、他の重要な脳細胞、 アストロサイト、研究が不十分なままです」と論文の上級著者であるスデシュナ・ダス氏はMedical Xpressに語った。

「アストロサイトは脳の健康と機能を維持する上で重要な役割を果たしていますが、アルツハイマー病へのアストロサイトの関与は比較的解明されていません。分子経路の理解を大幅に深めたオミクス技術の最近の進歩に触発されて、私たちはアストロサイトの役割をより深く掘り下げることに努めました。」アルツハイマー病における負け犬のアストロサイト。」

Das らによる最近の研究の主な目的は、アルツハイマー病の進行におけるアストロ サイトの役割を理解することでした。これを行うために、彼らは疾患のさまざまな段階でアルツハイマー病の影響を受けた脳領域のアストロサイトのトランスクリプトーム変化を調べた。

「我々は、アルツハイマー病の典型的な進行を表す5つの脳領域の60万個以上の核について、単核RNA配列データを使用して広範な研究を実施しました」とDas氏は述べた。

「これらは、健康な対照者から進行性AD神経病理学的変化（ADNC）を有する者までの32人のドナーから採取されたものです。アストロサイトのトランスクリプトミクスプロファイルの私たちのデータセットは、これまでで最大のものの1つです。」

これらの実験方法を使用して、ダスと彼女の同僚は、AD の進行全体にわたって星状細胞に影響を与える空間的および時間的変化の両方を明らかにすることができました。次に彼らは、組織内のタンパク質の可視化を可能にする免疫組織化学と、組織内のRNA配列の検出を可能にするRNAScopeを使用した蛍光in situハイブリダイゼーションを通じて、その発見を検証しました。 組織サンプル。

「私たちは、脳の領域と病気の段階に基づいて異なる反応を示すさまざまな星状細胞亜集団を特定しました」とDas氏は述べた。 「脳のシナプス機能を維持する恒常性アストロサイトは、AD神経病理が進行した領域では減少したが、反応性の疾患関連アストロサイトは比例して増加した。」

Dasらはまた、アストロサイトの恒常性と反応性の間の移行と思われる新しい「中間」アストロサイトの状態も特定した。これらの中間状態は、異なるものによって大きく異なるようです。 脳の領域 AD のさまざまな段階で。

「この研究では、新たな星状細胞の状態も明らかになった。病理段階に沿って減少する栄養因子が豊富な部分集団と、最初は病理に反応したが最終段階でベースラインレベルに戻る『燃え尽きた』部分集団である」とダス氏は述べた。 「この新たな状態は、神経病理学への慢性的な曝露による疲弊した反応を示唆しています。」

この研究チームによって作成されたアストロサイト応答の詳細なマッピングは、アルツハイマー病の進行の理解に貢献します。将来的には、アルツハイマー病におけるアストロサイトに焦点を当てたさらなる研究が促進され、新たな治療介入の開発に役立つ可能性があります。

「アッヴィ社の同僚とともに、アルツハイマー病におけるミクログリア、内皮細胞、神経細胞の進行も研究しました」とダス氏は付け加えた。 「私たちの次のステップは、これらの細胞が他の細胞とどのように相互作用してアルツハイマー病の神経変性を引き起こすかを理解することです。その目的に向けて、空間トランスクリプトミクスを利用して、脳組織内のこれらの細胞の遺伝子発現パターンをその場でマッピングします。」

脳組織内のさまざまな種類の細胞の遺伝子発現パターンをマッピングすることで、ダス氏と同僚は細胞の空間構成とアルツハイマー病との関係について新たな洞察を得ることができた。彼らは将来の研究で、アルツハイマー病の細胞モデルまたは動物モデルを使用して、同定した分子プロセスが治療標的となり得るかどうかを判断し、アルツハイマー病治療の進歩に役立てたいと考えています。

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