アルツハイマー病の要因に関する手がかり
研究者たちは、動物モデルやヒトのニューロンの実験標本を用いた実験で、アルツハイマー病の潜在的な新しい治療標的として、細胞が損傷または欠陥の
あるミトコンドリアを一掃するプロセスであるマイトファジーの欠陥の役割に焦点を合わせました。
ネーチャー・ニューロサイエンス誌の3月号にて、分子老年学研究所のNIA学内研究プログラム調査員が率いる国際的な科学者チームが、研究結果を発表しています。
脳はオクタン価の高い機械であり、重さは体の総重量のわずか2%であるにもかかわらず、体の総エネルギー消費量の最大25%を占めています。
ミトコンドリアは細胞の原動力であるため、マイトファジーの破壊はニューロンの代謝を損ない、細胞の機能不全や細胞死が起こりやすくなります。
科学チームは、死後のアルツハイマー病患者の脳サンプルで見つかった大量の損傷ミトコンドリアの蓄積は、マイトファジーの機能不全がアルツハイマー病の主要な要因であることを示す証拠となるかについて理解しようと考えました。
この仮説を裏付けるものとして、研究チームは、アルツハイマー病のマウスモデルと線虫カエノラブディティス・エレガンスののニューロンサンプルにおいても大量の損傷ミトコンドリアを発見し、これはミトファジーの劇的な減少を示しています。
次に、研究チームは、認知症の症状と病理の改善を期待して、マイトファジーのプロセスを刺激し再活性化する薬剤化合物の特定に取り組みました。
そこで彼らは、3つの有望な候補を見つけました。
一つ目は、細胞エネルギー代謝において不可欠となるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)の前駆体であるニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)です。
二つ目は、ザクロに見られる化合物であり、筋肉のマイトファジーを誘導するウロリチンAです。
三つ目は、天然に存在する抗菌剤であるアクチノニンです。
これらの化合物による治療を受けたアルツハイマー病のマウスは、記憶検査ではるかに優れたパフォーマンスを示した他、脳内の神経炎症減少およびアミロイドベータとリン酸化タウ蛋白の蓄積低下を示しました。
また、これらの化合物は、アルツハイマー病患者の皮膚細胞サンプルから成長した人工多能性幹細胞(iPSC)から生成されたニューロンの品質も改善しました。
これらの結果は、アルツハイマー病の発症と進行におけるマイトファジーの重要性を示しており、アルツハイマー病治療薬としてマイトファジーを調節する薬剤の開発の可能性を示すものとなりました。
さらに、研究者は、カエノラブディティス・エレガンス、マウス、およびアルツハイマー病患者のiPSC由来ニューロンを含む独自の異種間医薬品開発プラットフォームが、アルツハイマー病の臨床試験において強力な医薬品候補を見つける可能性を高めると考えています。
出典: 2019年3月13日更新 National Institute of Aging『Breakdowns in mitochondrial housekeeping provide another clue to Alzheimer's culprit 』(2019年10月14日に利用)
https://www.nia.nih.gov/news/breakdowns-mitochondrial-housekeeping-provide-another-clue-alzheimers-c...
あるミトコンドリアを一掃するプロセスであるマイトファジーの欠陥の役割に焦点を合わせました。
ネーチャー・ニューロサイエンス誌の3月号にて、分子老年学研究所のNIA学内研究プログラム調査員が率いる国際的な科学者チームが、研究結果を発表しています。
脳はオクタン価の高い機械であり、重さは体の総重量のわずか2%であるにもかかわらず、体の総エネルギー消費量の最大25%を占めています。
ミトコンドリアは細胞の原動力であるため、マイトファジーの破壊はニューロンの代謝を損ない、細胞の機能不全や細胞死が起こりやすくなります。
科学チームは、死後のアルツハイマー病患者の脳サンプルで見つかった大量の損傷ミトコンドリアの蓄積は、マイトファジーの機能不全がアルツハイマー病の主要な要因であることを示す証拠となるかについて理解しようと考えました。
この仮説を裏付けるものとして、研究チームは、アルツハイマー病のマウスモデルと線虫カエノラブディティス・エレガンスののニューロンサンプルにおいても大量の損傷ミトコンドリアを発見し、これはミトファジーの劇的な減少を示しています。
次に、研究チームは、認知症の症状と病理の改善を期待して、マイトファジーのプロセスを刺激し再活性化する薬剤化合物の特定に取り組みました。
そこで彼らは、3つの有望な候補を見つけました。
一つ目は、細胞エネルギー代謝において不可欠となるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)の前駆体であるニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)です。
二つ目は、ザクロに見られる化合物であり、筋肉のマイトファジーを誘導するウロリチンAです。
三つ目は、天然に存在する抗菌剤であるアクチノニンです。
これらの化合物による治療を受けたアルツハイマー病のマウスは、記憶検査ではるかに優れたパフォーマンスを示した他、脳内の神経炎症減少およびアミロイドベータとリン酸化タウ蛋白の蓄積低下を示しました。
また、これらの化合物は、アルツハイマー病患者の皮膚細胞サンプルから成長した人工多能性幹細胞(iPSC)から生成されたニューロンの品質も改善しました。
これらの結果は、アルツハイマー病の発症と進行におけるマイトファジーの重要性を示しており、アルツハイマー病治療薬としてマイトファジーを調節する薬剤の開発の可能性を示すものとなりました。
さらに、研究者は、カエノラブディティス・エレガンス、マウス、およびアルツハイマー病患者のiPSC由来ニューロンを含む独自の異種間医薬品開発プラットフォームが、アルツハイマー病の臨床試験において強力な医薬品候補を見つける可能性を高めると考えています。
出典: 2019年3月13日更新 National Institute of Aging『Breakdowns in mitochondrial housekeeping provide another clue to Alzheimer's culprit 』(2019年10月14日に利用)
https://www.nia.nih.gov/news/breakdowns-mitochondrial-housekeeping-provide-another-clue-alzheimers-c...