TAR DNA 結合タンパク質 43 としても知られる TDP-43 タンパク質は、脳における遺伝子発現と神経可塑性における重要な役割でよく知られています。
近年、多くの研究により、TDP-43 と、筋萎縮性側索硬化症 (ALS)、前頭側頭変性症 (FTLD)、晩年期 TDP-43 脳症などのさまざまな神経変性疾患との密接な関係が明らかになりました。
画期的な研究
カリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究チームは、血管壁を構成する細胞である内皮細胞にTDP-43を含まない遺伝子操作マウスを使用しました。
重要な発見
研究により、これらのマウスは脳の血管に次のようなさまざまな重大な欠陥を抱えていることが明らかになりました。
- 血管減少: 血管密度の大幅な減少により、脳組織への必須血液と酸素の供給が妨げられます。
- 新しい血管の発芽に対する損傷: 脳組織の成長と維持に不可欠な新しい血管ネットワークの作成が困難になります。
- 血液脳関門の透過性の増加: 不要な細胞や分子が脳に侵入し、炎症や神経損傷を引き起こす可能性があります。
- 血管変性: 血管機能の損傷。これにより、脳への血流と酸素が減少します。
広範囲に及ぶ影響
血管のこれらの欠陥は、脳の炎症反応と密接に関連していることが判明しました。
脳の免疫系の細胞であるミクログリア細胞とアストロサイトが過剰に活性化し、神経細胞の破壊や認知障害につながる可能性があります。
革新的な作用機序
研究者らは、TDP-43が血管機能に影響を与える分子機構を研究しました。
彼らは、TDP-43の欠乏が、血管を取り囲み支持するタンパク質と糖のネットワークである細胞外マトリックスの構造と強度に損傷を与えることを発見しました。
さらに、TDP-43 は、血管の成長と発達の調節に関与する β-カテニン シグナル伝達経路の正常な機能に不可欠であることがわかりました。
DNA との関係
TDP-43 は、遺伝子発現と神経可塑性における役割に加えて、ゲノム安定性の調節にも関連していることがわかっています。
研究により、TDP-43は特定の領域でDNAに結合し、遺伝子発現とDNA損傷修復に影響を与えることが示されています。
これらの機能を損傷すると、変性疾患の発症につながる可能性があります。
将来への影響と新たな希望
この画期的な研究の結果は、脳血管の健康に対する TDP-43 の重要性を強調しています。 TDP-43 の損傷は、脳の老化の加速、認知機能の低下、神経変性疾患につながる可能性があります。
TDP-43 のその他の機能:
- 核内のプロセスの制御: 研究により、TDP-43 は細胞核内の次のような多くのプロセスの制御に関与していることが判明しました。
- RNA 処理
- 核からの RNA の輸出
- RNA からタンパク質への翻訳
- RNA スプライシングの制御: TDP-43 は、mRNA からどのタンパク質が翻訳されるかを決定する重要なプロセスであるメッセンジャー RNA (mRNA) のスプライシングを制御することがわかっています。
- 遺伝子活性への影響: 研究により、TDP-43 はゲノム内の制御領域に結合することで遺伝子活性に影響を与える可能性があることが示されています。
研究の意義:
この画期的な研究の結果は、変性疾患の治療分野における研究開発の新しい世界への扉を開きます。世界中の多くの研究者が、これらの疾患の発症におけるTDP-43の役割と血管の役割を研究し続けています。今後数年間で、より効果的な新しい治療法の開発が大きく進展すると予想されます。
- 医薬品開発: TDP-43 を標的とする医薬品の開発は、脳の血管の機能を改善し、変性疾患の発症を予防し、さらにはこれらの疾患にすでに苦しんでいる患者の状態の改善につながる可能性があります。
- 遺伝子治療: 遺伝子治療のアプローチは、TDP-43 欠損症の原因となる遺伝子欠陥を修正したり、欠陥のあるタンパク質を置き換えたりする可能性があります。
- 免疫システムを対象とした治療: これらの治療は、神経細胞の破壊に寄与する脳内の炎症を軽減することに重点を置いています。
.
