ソークの科学者と同僚がアルツハイマー病の根底にある重要なメカニズムを発見

ソークの科学者と同僚がアルツハイマー病の根底にある重要なメカニズムを発見

破壊的な神経経路の詳細は薬物療法の改善に役立つはずです

カリフォルニア州ラホヤ—アルツハイマー病 世界中で 26 万人以上が影響を受けています。 ブーマー世代の高齢化に伴い、この病気は急増すると予測されており、106 年までに約 2050 億 XNUMX 万人がこの病気にかかると予測されています。幸いなことに、科学者たちは治療法に向けて進歩を続けています。 ソーク研究所やサンフォード・バーナム医学研究所を含むいくつかの研究機関の共同研究により、この病気の進行の背後にある重要なメカニズムが明らかになり、新たに改良されたアルツハイマー病治療薬が効果を発揮するという期待がもたらされた。

2009 年の以前の研究では、 スティーブン・F・ハイネマン、ソーク大学の教授 分子神経生物学研究室、アルファ7と呼ばれるニコチン受容体がアルツハイマー病の誘発に役立つ可能性があることを発見しました。 「これまでの研究で、アルファ-7ニコチン受容体（α7R）と、この病気の特徴であるプラークに含まれる有毒タンパク質であるアミロイドベータとの間の相互作用の可能性が明らかになりました」と、ハイネマン研究室のスタッフ研究員グスタボ・ジェウチャポルスキ氏は言う。 「私たちは、この 7 つのタンパク質、αXNUMXR とアミロイド ベータの結合が、アルツハイマー病で観察される症状と同様の有害な影響をマウスに引き起こすことを、生体内で初めて示しました。」

彼らの実験は、 神経科学のジャーナルDziewczapolski を筆頭著者とするこの研究は、α7R 遺伝子を持つアルツハイマー病誘発マウスと持たないアルツハイマー病誘発マウスをテストすることから構成されていました。 彼らは、どちらのタイプのマウスもプラークを発症したが、α7Rを持つマウスのみがアルツハイマー病に関連する機能障害を示したことを発見した。

しかし、それでも次のような重要な疑問が残りました。 Why ペアリングがダメだったのか？

最近の論文では、 米国科学アカデミー紀要、サンフォード・バーナム医学研究所のハイネマン氏とジェウチャポルスキー氏は、フアン・ピニャ・クレスポ氏、サラ・サンス・ブラスコ氏、スチュアート・A・リプトン氏とともにソークに来ており、その共同研究者らは、ニューロンや他の脳細胞間の予期せぬ相互作用で答えを見つけたと発表した。

ニューロンは、シナプスと呼ばれるギャップを介して電気信号と化学信号を互いに送信することによって通信します。 シナプスにおける生化学的混合は、休日の週末の主要空港に似ています。空港は混雑し、複雑で、交通量の増減に非常に敏感です。 これらのシグナル伝達化学物質の XNUMX つは、学習と記憶の保存に不可欠な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸です。 グルタミン酸は、適切なバランスでニューロン シナプスの正常な機能の一部となります。 しかし、グルタミン酸を放出できる脳の細胞はニューロンだけではありません。 かつてはニューロン間の単なる細胞接着剤であると考えられていた星状細胞も、この神経伝達物質を放出します。

アルツハイマー病のこの新しい理解では、アミロイド ベータがアルファ 7 ニコチン受容体を刺激する細胞シグナル伝達カスケードがあり、これがアストロ サイトを誘発して追加のグルタミン酸をシナプスに放出させ、興奮性 (「ゴー」) シグナルでシナプスを圧倒します。

この放出は次に、シナプス活性を抑制するシナプス外-N-メチル-D-アスパラギン酸受容体（eNMDAR）と呼ばれる、シナプスの外側にある別の受容体セットを活性化します。 残念ながら、eNMDAR はシナプス機能を過剰に抑制し、アルツハイマー病に伴う記憶喪失や混乱を引き起こすようです。

研究チームがこの破壊的経路の段階を最終的に特定した今、良いニュースは、リプトン研究所が開発したニトロメマンチンと呼ばれる薬剤（初期のアルツハイマー病治療薬であるメマンチンを改良したもの）が、カスケードへのeNMDARの侵入をブロックする可能性があるということだ。

「私たちの同僚や共同研究者の共同の努力のおかげで、アルツハイマー病の発症と進行に関連する下流の有害な影響を引き起こす、脳内のアミロイドベータの主要な標的であるアルファ7ニコチン性受容体との間の明確なメカニズムの関連性がついに判明したようです」病気です」とジェウチャポルスキは言う。 「これは基礎生物医学研究の価値を明確に示しています。 分子レベルおよび細胞レベルでの相互作用の詳細が分からなければ、創薬を進めることはできません。 私たちの研究により、将来の疾患修飾治療薬としてα7RとeNMDARというXNUMXつの潜在的な標的が明らかになり、ハイネマン博士も私も、これらがアルツハイマー病患者のより良い治療法につながることを期待しています。」

この研究の他の研究者は、Maria Talantova、Xiaofei Zhang、Peng Xia、Mohd Waseem Akhtar、Shu-ichiokamoto、Tomohironakanaka、Gang Cao、Alexander E. Pratt、Yeon-Joo Kang、Shichun Tu、Elena Molokanova、Gary Tong、Scott です。 R. マッカーチャー、ジェームズ パーカー、エミリー A. ホランド、トレイシー ファン ニューマイヤー、ドンシアン チャン、中西伸樹、H.-S. サンフォード・バーナム医学研究所のヴィンセント・チェン氏とラジェシュ・アンバスダン氏。 ハワード・ヒューズ医学研究所のサミュエル・アンドリュー・ハレス氏。 イスラエルのテクニオン・イスラエル工科大学のハーマン・ウォロスカー氏とハギット・セーソン氏。 中国の済南大学とカリフォルニアのパノラマ研究所のYuqiang Wang氏。 スクリップス研究所のローレン・H・パーソンズ、デイビッド・G・スタウファー、マシュー・W・ブジンスキー、アマンダ・ロバーツ、ジェームズ・P・ソロモン、エヴァン・T・パワーズ、ジェフリー・W・ケリー。 UCSD医学部のサラ・マイケル氏とエリーザー・マスリア氏。

この作品は 国立衛生研究所, 国防総省, 国立神経研究所および脳卒中研究所, 米国心臓協会 スペイン教育科学省。

ソーク生物学研究所について：

ソーク生物学研究所は世界有数の基礎研究機関の XNUMX つであり、国際的に有名な教員がユニークで協力的かつ創造的な環境で生命科学の基礎的な疑問を研究しています。 ソークの科学者は、発見と次世代の研究者の指導の両方に重点を置き、神経科学、遺伝学、細胞生物学、植物生物学、および関連分野を研究することで、がん、老化、アルツハイマー病、糖尿病、感染症の理解に画期的な貢献をしています。

教員の功績は、ノーベル賞や全米科学アカデミーの会員など、数多くの栄誉によって認められています。 ポリオワクチンの先駆者であるジョナス・ソーク医学博士によって 1960 年に設立されたこの研究所は、独立した非営利団体であり、建築上のランドマークでもあります。