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マウスの研究は、疾患がアミロイド除去に関与する特殊な細胞の遺伝子をどのように再プログラムするかを示している
Nature Neuroscienceに掲載された研究で、WashU Medicineの研究者らは、アルツハイマー病の特徴である脳内のアミロイド蓄積が、老化のみが引き起こす原因とは異なる方法で、ミクログリアやアストロサイトとして知られる脳細胞にある数百の遺伝子の日周期を狂わせることをマウスで発見した。
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Nature Neuroscienceに掲載された研究で、WashU Medicineの研究者らは、アルツハイマー病の特徴である脳内のアミロイド蓄積が、老化のみが引き起こす原因とは異なる方法で、ミクログリアやアストロサイトとして知られる脳細胞にある数百の遺伝子の日周期を狂わせることをマウスで発見した。
アルツハイマー病は、患者の生活リズムを乱すことで有名です。眠れずに眠れず、日中に昼寝が増えるのは病気の発症の初期の兆候ですが、日没や日没の混乱は病気の後期段階で典型的です。これらの症状は、病気の進行と概日システム（睡眠と覚醒のサイクルを制御する体内時計）との関連性を示唆していますが、科学者たちはその関連性の完全な性質を理解していませんでした。
セントルイスのワシントン大学医学部の研究者らは、アルツハイマー病では特定の脳細胞内の概日リズムが乱れ、数百の遺伝子が脳内の重要な機能をいつどのように調節するかを変化させることをマウスで示した。
Nature Neuroscience に 10 月 23 日に掲載されたこの研究結果は、これらの概日リズムを制御または修正することがこの疾患を治療する可能性があることを示唆しています。
「アルツハイマー病のリスクに関連する遺伝子は82個あり、概日リズムがそのうちの約半数の活性を制御していることがわかった」と同氏は述べた。 エリック・S・ムジーク医学博士この研究を主導したWashU Medicineのシャーロット＆ポール・ハーゲマン神経学教授。アルツハイマー病をモデル化したマウスでは、これらの遺伝子の典型的な日常活動パターンが変化した。 「これらのアルツハイマー病遺伝子の多くが概日リズムによって調節されていることがわかれば、それらを操作して病気の進行を防ぐ治療法を特定する方法を見つける機会が得られます。」
このフィードバック ループを断ち切るには、その原因を特定する必要があります。体内の概日時計は、ヒトゲノム内の全遺伝子の 20% に作用し、いつオンまたはオフになるかを制御して、消化、免疫システム、睡眠と覚醒のサイクルなどのプロセスを管理すると考えられています。
アミロイドは脳のリズミカルな機能を混乱させる
アルツハイマー病の症状には周期性があることから、YKL-40以外にも概日調節タンパク質とその関連遺伝子がさらに関与していることが示唆されています。そこで、この最新の研究で、Musiekらは、アルツハイマー病の初期段階を模倣するアミロイドタンパク質が蓄積したマウスの脳における遺伝子発現と、アミロイドが蓄積していない健康な若い動物と高齢のマウスの両方の脳における遺伝子発現を調べた。研究者らは、24時間にわたって2時間間隔で組織を収集し、概日周期の特定の段階でどの遺伝子が活性化するかを分析した。
彼らは、アミロイドの蓄積が、老化のみが引き起こす原因とは異なる方法で、ミクログリアやアストロサイトとして知られる脳細胞にある数百の遺伝子の日常リズムを狂わせていることを発見した。ミクログリアは脳の免疫反応の一部であり、有毒物質や死んだ細胞を除去しますが、アストロサイトはニューロン間のコミュニケーションをサポートし維持する役割を果たします。影響を受けた遺伝子は一般に、ミクログリア細胞がアミロイドなどの脳からの老廃物を分解するのを助けることに関与しています。
サーカディアンの乱れは問題の遺伝子を完全に停止させたわけではないが、規則正しい一連の出来事を散発的な出来事に変え、アミロイドの除去などの脳細胞の機能の最適な同時性を低下させる可能性がある。
さらに研究者らは、アミロイドの存在が、通常は活動の概日パターンを持たない数百の遺伝子に新しいリズムを生み出しているようであることを発見した。遺伝子の多くは、感染症やアミロイド斑の蓄積などの不均衡に対する脳の炎症反応に関与しています。
ムジーク氏は、これらの発見は全体として、健康な脳機能をサポートするためにミクログリアとアストロサイトの概日周期を標的とする治療法を模索していることを示していると述べた。
「まだ理解しなければならないことがたくさんありますが、ゴムと道路が接する部分では、何らかの方法で時計を操作したり、時計を強くしたり、弱くしたり、特定の種類の細胞の時計をオフにしようとしているのです」と彼は言う。 「最終的には、アミロイドの蓄積やアルツハイマー病のその他の側面を防ぐために概日システムを最適化する方法を学びたいと考えています。」
シーハン PW、ファス S、サプコタ D、カン S、ホリス HC、ローレンス JH、アナフィ RC、ドハティ JD、フライヤー JD、ムジーク ES。グリア概日遺伝子発現アトラスは、アミロイドの病状や老化に応じた細胞型と疾患特異的な再プログラミングを明らかにします。自然神経科学。 2025 年 10 月 23 日。DOI: 10.1038/s41593-025-02067-1。
この研究は、国立老化研究所 (R01AG054517、T32AG058518)、国立神経障害・脳卒中研究所 (R01NS102272)、および国立衛生研究所 (R00AG061231) の資金提供を受けました。内容は著者のみの責任であり、必ずしも NIH の公式見解を表すものではありません。
WashU メディシンについて
WashU Medicine は、3,000 人以上の教員を擁する生物医学研究、患者ケア、教育プログラムを含む学術医学の世界的リーダーです。国立衛生研究所 (NIH) の研究資金ポートフォリオは米国の医学部の中で 2 番目に大きく、2016 年以来 83% 増加しています。WashU Medicine は、機関投資と合わせて年間 10 億ドルをはるかに超える金額を基礎研究および臨床研究の革新と研修に投入しています。その教員の診療は常に国内トップ 5 に入っており、2,000 人を超える教員の医師が 130 か所で診療を行っています。 WashU Medicine の医師専属スタッフ バーンズ・ユダヤ人 そして セントルイス子供向け 病院 — 大学病院 BJC ヘルスケア – そして サイトマンがんセンターBJC HealthCareとWashU Medicineとのパートナーシップであり、ミズーリ州で唯一国立がん研究所に指定された総合がんセンターです。 WashU Medicine の医師は、この地域にある BJC の地域病院でも患者の治療を行っています。 MD/PhD研修で名高い歴史を持つWashU Medicineは、最近、医学生向けの奨学金とカリキュラム更新に1億ドルを投じ、理学療法、作業療法、聴覚科学、コミュニケーション科学だけでなく、あらゆる医療下位専門分野で一流の研修プログラムを提供している。
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2025-10-23 09:02:00