脳内でもつれを作り出し、ニューロンを破壊する非定型タンパク質は、神経変性疾患を引き起こします。
の神経生物学者 EPFL これらのもつれの形成の根底にあるいくつかの重要なメカニズムを特定しました。 彼らはまた、神経変性の早い段階で細胞の脆弱性を観察しました。
科学者によると、ニューロンの最初の切断を停止または減速すると、ニューロンが変性し始めるため、その後のステップが遅くなる可能性があります。
この研究では、科学者は、ショウジョウバエ (ショウジョウバエ) におけるヒト タウ (hTau) 毒性の成人発症モデルを設計しました。 これにより、タウ依存性神経変性に寄与する要因の評価を容易にするために、中枢神経系のシナプス損失と軸索変性、および寿命への影響の年齢依存性の定量的測定が可能になりました。 タウは関与するタンパク質です。 アルツハイマー病 およびその他の障害につながる 重度の聴覚障害者が、認知症.
科学者たちは、人間のタウを発現するハエの寿命が対照群よりも短いことを発見しました。 彼らは後に人間のタウの影響にアクセスしました 脳 個人の正確な画像化を可能にする一連の遺伝子、顕微鏡、および計算技術を使用して ニューロン.
これは、科学者が成人の脳の文脈で単一ニューロンレベルで神経変性を見ることができたのは初めてです。
コントロールと比較して、人間のタウを発現するハエは、シナプスまたはニューロン間の接続の実質的な損失を示しました。 これらの動物では、ニューロンの 軸索 また、収縮して収縮します。
研究の上級著者であり、神経遺伝学および疾患研究所の所長であり、EPFL ライフサイエンス学部の教授でもある Brian McCabe 氏は、次のように述べています。 「軸索が収縮するまでに、ニューロンはもはや機能回路の一部ではありませんでした。 ニューロンが死にかけているとき、戦いはすでに失われているため、これらの非常に早い段階で介入する必要があります。」
追加の研究により、神経変性は、レトロマーという、患者で変異する可能性のあるタンパク質複合体の喪失によって加速されることが明らかになりました。 パーキンソン病. レトロマーはリサイクル システムとして機能し、タンパク質が分解されるのを防ぎ、細胞の表面に戻します。 レトロマー複合体の活性を遮断すると、短縮型のタウのレベルが上昇し、神経毒性が悪化します。
科学者たちは、 「レトロマーの活性が低下すると、タウタンパク質は細胞内に長くとどまり、そこでカスパーゼと呼ばれる特殊な酵素によって「トリミング」されます。 実際、タウの短縮形の産生を阻害することで、シナプスと軸索の喪失を遅らせることができます.」
マッケイブ と, 「調査結果は、レトロマーの活動を抑えると、タウの人身売買が遅くなることを示唆しています。 この「交通渋滞」により、カスパーゼはタウをより短い形に切断し、ニューロンに損傷を与えることができます. タウの人身売買を促進する薬を特定することは、神経毒性の軽減に役立つ可能性があります。」
「タウの短縮形がアルツハイマー病やパーキンソン病に冒された脳の診断マーカーである場合、この非定型タンパク質のレベルは、薬効の代理として薬物スクリーニングに使用できる可能性があります。」
科学者たちは、神経変性の初期段階を理解し続けています。
ジャーナルリファレンス：
- Asadzadeh、J.、Ruchti、E.、Jiao、W.ら。 タウオパシー モデルにおけるレトロマー欠乏は、タウの切断と毒性を高めます。 Nat Commun 13、5049（2022）。 DOI： 10.1038/s41467-022-32683-5
