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2026-01-06 08:20:00
多発性硬化症（MS）は世界中で約 230 万人が罹患しています。症例の約 80% で、この病気はバランスと協調運動に不可欠な脳の領域である小脳の炎症を伴います。この領域の損傷は、震え、不安定な動き、および筋肉の制御の困難を引き起こす可能性があります。時間が経つにつれて、小脳の健康な組織が徐々に失われるため、これらの症状は悪化することがよくあります。
カリフォルニア大学リバーサイド校の新しい研究は、なぜこの減少が起こるのかについて新たな洞察を提供します。この研究は、 米国科学アカデミーの議事録は、ミトコンドリアの機能不全が、プルキンエ細胞として知られる小脳ニューロンの進行性の破壊の主な原因であることを指摘しています。これらの細胞の喪失は、MS患者の運動障害の悪化と密接に関係しているようです。
炎症、ミエリン喪失、エネルギー不全
MS は、中枢神経系内で進行中の炎症と脱髄によって定義されます。脱髄は、脳および脊髄の神経線維を取り囲む保護絶縁層であるミエリン鞘が損傷または破壊されるプロセスです。この絶縁がないと、電気信号は神経に沿って効率的に伝わりにくくなり、さまざまな神経症状が引き起こされます。
ミトコンドリアは異なる役割を果たしますが、同様に重要な役割を果たします。これらの構造は細胞のエネルギーの大部分を供給するため、細胞の「発電所」と呼ばれることがあります。
「私の大学院生であるケリー・アトキンソンが行った私たちの研究は、小脳の炎症と脱髄がミトコンドリアの機能を混乱させ、神経損傷とプルキンエ細胞の喪失に寄与していることを示唆しています」と、研究チームを率いたカリフォルニア大学リバーサイド医科大学生物医学教授シーマ・ティワリ＝ウッドラフ氏は述べた。 「我々は、脱髄したプルキンエ細胞においてミトコンドリアタンパク質COXIVの重大な損失を観察しました。これは、ミトコンドリア障害が細胞死と小脳損傷に直接寄与していることを示唆しています。」
プルキンエ細胞が重要な理由
歩く、手を伸ばす、バランスを維持するなどの日常動作は、筋肉、感覚器官、および複数の脳領域間の緊密な調整に依存しています。小脳はこのプロセスにおいて中心的な役割を果たします。
「小脳の内部には、プルキンエニューロンと呼ばれる特別な細胞があります」とティワリ＝ウッドラフ氏は言う。 「これらの大きくて活発な細胞は、ダンス、ボール投げ、さらにはただ歩くなど、スムーズで正確な動きを調整するのに役立ちます。それらはバランスと細かい運動能力に不可欠です。」
「私たちの研究ではMS患者の脳組織を調べたところ、これらのニューロンに重大な問題があることがわかりました。ニューロンは枝が少なく、ミエリンが失われ、ミトコンドリアに問題があり、エネルギー供給が失われていたことを意味します」とティワリ＝ウッドラフ氏は述べた。 「プルキンエ細胞は運動において非常に中心的な役割を果たしているため、その喪失は深刻な運動障害を引き起こす可能性があります。MSでプルキンエ細胞が損傷を受ける理由を理解することは、この疾患を持つ人々の運動とバランスを保護するためのより良い治療法を見つけるのに役立つ可能性があります。」
MS マウス モデルからの証拠
これらの変化がどのように展開するかをより深く理解するために、研究者らはまた、MS 様の症状を発症するマウスモデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎 (EAE) についても研究しました。これにより、病気の進行に伴うミトコンドリアの変化を追跡することができました。
時間の経過とともに、マウスではプルキンエ細胞が着実に減少し、これはヒトのMSで見られる現象を反映していました。
「エネルギーを生成する部分であるミトコンドリアが機能しなくなるため、残りのニューロンはうまく機能しなくなります」とティワリ＝ウッドラフ氏は言う。 「また、ミエリンが病気の初期に破壊されることもわかりました。エネルギーの低下、ミエリンの損失、ニューロンの損傷といったこれらの問題は早期に始まりますが、脳細胞の実際の死は、病気が重くなるにつれて遅くなる傾向があります。脳細胞のエネルギーの損失は、MSの損傷を引き起こす重要な部分であるようです。」
EAE モデルは MS のすべての特徴を再現するわけではありませんが、人間の状態との類似性により、神経変性を研究し、新しい治療アプローチをテストするための強力なツールになります。
治療戦略としてミトコンドリアを標的にする
「我々の研究結果は、MSの小脳機能不全の進行について重要な洞察を提供するものである」とティワリ・ウッドラフ教授は述べた。 「ミトコンドリアの健康を標的にすることは、神経機能の低下を遅らせたり予防したり、MSとともに生きる人々の生活の質を改善するための有望な戦略となる可能性があります。この研究により、MSの複雑なメカニズムの理解と、この衰弱性疾患に対するより効果的な標的治療法の開発に一歩近づくことができます。」
次に何が起こるのか
研究チームは現在、ミトコンドリアの損傷がプルキンエ細胞を超えて、白質の形成を助ける希突起膠細胞や脳機能全体をサポートするアストロサイトなど、他の小脳細胞種にも及ぶかどうかを調査している。
「これに答えるために、私たちが進行中の研究プロジェクトの1つは、小脳の特定の種類の脳細胞にあるミトコンドリアの研究に焦点を当てています」とティワリ＝ウッドラフ氏は語った。 「このような研究は、脳細胞のエネルギーを高める、脳細胞の保護ミエリンコーティングの修復を助ける、または過度の損傷が起こる前に免疫系を落ち着かせるなど、脳を早期に保護する方法を見つけるための扉を開く可能性があります。これらの症状は小脳の損傷と結びついているため、これはバランスや調整に苦労しているMS患者にとって特に重要です。」
継続的な研究の重要性
ティワリ＝ウッドラフ氏は、医学研究への持続的な投資のより広範な重要性を強調した。
「科学への資金を削減しても、最も必要なときに進歩を遅らせるだけです」と彼女は言う。 「研究に対する公的支援が今まで以上に重要になっています。」
この研究は、シェーン・デフォア氏、ミカ・フェリア氏、マリア・T・セキア氏、マーベラス・オススンデ氏、サンダディヤ・スリラム氏、サイマ・ノリ氏、ウェンディ・リンコナ氏、ブリタニ・ベロ氏とともに、ティワリ＝ウォドルフ氏とアトキンソン氏によって実施された。
研究者らは、二次進行性MS患者の死後小脳組織を分析し、健康なドナーからの組織と比較した。サンプルは国立衛生研究所のニューロバイオバンクとクリーブランドクリニックから入手しました。
この研究への資金提供は全米多発性硬化症協会から提供された。
研究論文のタイトルは「進行性多発性硬化症と慢性EAEの脱髄小脳におけるミトコンドリア活性の低下がプルキンエ細胞喪失の一因となる」。
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