ソークの研究で、糖尿病がアルツハイマー病の特徴に関連するタンパク質のレベルを上昇させることが判明

ソークの研究で、糖尿病がアルツハイマー病の特徴に関連するタンパク質のレベルを上昇させることが判明

マウスモデルは、糖尿病と老化をアルツハイマー病に結び付けるメカニズムの手がかりを提供する可能性がある

カリフォルニア州ラホヤ—次のような関連性がある可能性を示唆する証拠が増えている。 糖尿病 の三脚と アルツハイマー病しかし、糖尿病が脳の機能と認知に影響を与える生理学的メカニズムは完全には理解されていません。 で発表された新しい研究では、 エージングセル、ソーク生物学研究所の研究者らは、糖尿病がアルツハイマー病の初期の病理学的事象の根底にある可能性のある老化特徴の発達を促進することを初めて示した。

具体的には、ソーク研究チームは、糖尿病マウスの脳、特に血管周囲の細胞において、アルツハイマー病の1つの特徴であるアミロイドβ（Aβ）とタウタンパク質の蓄積が増加していることを発見した。 アルツハイマー病の原因の一部であると考えられているミスフォールドペプチドであるAβは、星状の脳細胞であるアストロサイト内に凝集し、Aβと相互作用するとニューロンを破壊する炎症性分子を放出する。 これまで、これは 1 型糖尿病 (TXNUMXD) のマウスモデルでは示されていませんでした。

研究員のアントニオ・キュライス氏と細胞神経生物学研究所の上級スタッフ科学者であるパメラ・マーヘル氏。

画像: ソーク生物学研究所の提供

「私たちの研究は、糖尿病、老化、アルツハイマー病との関連性を支持し、拡大するものです」と、主著者であり、ソーク大学の主任研究員であるパメラ・マーハー氏は述べています。 細胞神経生物学研究室。 「私たちは、1型糖尿病が脳内の血管関連アミロイドベータの蓄積を増加させ、脳の老化を加速させることを示しました。」

この発見は、神経血管系がアルツハイマー病の初期段階で治療するための新しい治療標的の良い候補である可能性があることを示唆しています。

この顕微鏡画像は、アルツハイマー病患者の脳に見られるアミロイド斑の成分であるアミロイド ベータ ペプチド (赤) に囲まれたマウスの脳 (緑) の血管を示しています。 ソークの研究者らは、これらのペプチドが糖尿病マウスや高齢マウスの脳に蓄積していることを発見し、この発見は糖尿病とアルツハイマー病の関係を説明するのに役立つ可能性がある。

画像: ソーク生物学研究所の提供

アルツハイマー病と糖尿病は、米国人口内で驚くべき速度で増加している 10 つの病気です。 アルツハイマー病は、65 歳以上のアメリカ人の 50 人に 85 人、8 歳以上のほぼ 26 パーセントが罹患しています。同様に、アメリカ人の 60 パーセント以上（約 XNUMX 万人）が糖尿病を患っており、その大部分が XNUMX 歳以上です。

マーヘル氏は、彼女のチームは、マウスの脳におけるAβとタウの増加の背後にある正確なメカニズムは不明であるが、彼らのデータは、アストロサイトの変化、その他の炎症促進プロセス、およびタンパク質と糖分子（非結合と呼ばれる）の結合が示唆していることを示唆していると述べた。 -酵素的糖化）が寄与している可能性があります。

「アストロサイトは、脳内の神経細胞を維持する上で重要な役割を果たしています」と、研究の筆頭著者であり、ソーク大学の博士研究員であるアントニオ・キュライス氏は言う。 「慢性的な末梢炎症と非酵素的糖化の増加はいずれも糖尿病に関連しており、これらの変化は脳に作用してアストロサイトの機能を変化させ、最終的にはアルツハイマー病のような変化を引き起こす可能性があります。」

すべての神経細胞は、機能するために血液から供給される栄養素、特にグルコース（糖）と酸素を必要とするため、血管と密接に関係しています。 アストロサイトは、血管と細胞間の栄養素の移動を促進します。 アストロサイトが血管と相互作用する部位でのAβの蓄積は、これが栄養素の輸送を損なう可能性があることを示唆しています。 マーヘルマウスモデルに見られるタイプのAβ局在は、ヒトのアルツハイマー病患者にも見られる

老化した脳におけるアルツハイマー病関連の病理に対する糖尿病の寄与を調べるために、ソークの研究者らは1組のマウスモデルにT8Dを誘発した。 SAMP1 マウスとして知られる 8 セットは老化が促進され、学習と記憶の早期低下に加え、アルツハイマー病で見られるものと同様の脳の変化が多数発生します。 もう一方のセットである SAMRXNUMX マウスは、この研究では SAMPXNUMX マウスと同じ遺伝子プールから来ており、正常に年齢を重ねます。

Maher氏らは、これらのマウスを用いて、T1Dが加齢とどのように相互作用してアルツハイマー病関連の病理に寄与するかを検討した。 彼らは、T1D が両系統のマウスの脳に広範な病理学的変化を引き起こし、早期老化によって悪化することを示した。

ソーク研究は、これらの修飾が老齢の非糖尿病SAMP8マウスに見られる修飾と類似していることを示し、また、高齢のT1D SAMP8マウスにおける炎症マーカーの増加などの独特の病理学的変化を特定した最初の研究である。
アルツハイマー病のほとんどのマウス研究とは異なり、マーヘルマウスは高レベルのヒトAβまたはタウを生成するように操作されていないため、観察結果はすべて天然に存在するAβおよびタウから得られたものです。

この研究の他の研究者は、ソーク大学のマルグリット・プライアとデビッド・シューベルト教授でした。 細胞神経生物学研究室; デビッド・ロー、ソークス出身 神経構造機能研究室; そしてコリンヌ・ジョリヴァルト カリフォルニア大学サンディ​​エゴ校.

この作品を支援したのは、 国立衛生研究所、フリッツ B. バーンズ財団、バンディ財団、技術科学財団、および アルツハイマー協会.

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。