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正常な老化ですか、それとも認知症が進行していますか?脳の「運命」が細胞の状態によってどのように決定されるかを自然研究が明らかに

2024-09-04

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現在、世界中で約 5,500 万人が認知症を患っており、その半数以上が認知症です。アルツハイマー病(広告)。高齢者の認知症の最も一般的な原因であるアルツハイマー病は、患者の記憶力と認知能力を進行的かつ不可逆的に奪います。認知機能が著しく低下するずっと前に、脳内の複数の種類の細胞の状態とそれらの相互作用が変化し始めます。

nature誌に掲載された最近の研究論文の中で、国際研究チームは165万個の人間の脳細胞の分析に基づいて、脳の老化の2つの異なる軌跡が細胞レベルで構築されました:正常な老化またはアルツハイマー病の発症。研究結果は、アルツハイマー病の進行過程における、特にアルツハイマー病に関連する細胞群の一連の変化を明らかにしました。疾患の初期段階における特定の神経細胞およびグリア細胞亜集団の変化、アルツハイマー病を治療し、脳の老化を遅らせるための革新的な治療法の指針を提供すると期待されています。


この研究では、科学者が詳細に分析しました437人もの高齢者ボランティアから脳サンプルが提供された。研究者らは、それぞれの脳から、アルツハイマー病や老化の影響を最も受けやすい領域を調べました。前頭前野数千の細胞が収集され、最先端の単一細胞 rna シーケンス技術を使用して、各細胞によって発現される遺伝子が読み取られました。その後、研究者らは機械学習技術を使用して 165 万個すべての細胞のデータを分析し、細胞の種類と細胞間の相互作用を特定し、最終的に構築しました。高齢者の前頭前野の包括的な細胞アトラス

これらのドナーは正常な老化または軽度から重度のアルツハイマー病のさまざまな段階で死亡しており、彼らの認知状態が生前に十分に記録されていたため、研究者らは彼らの脳細胞データとこの情報を組み合わせて、アルツハイマー病に関連した身体の変化を特定できることを発見した。さまざまな細胞グループを観察し、それらを通常の老化と区別し、病気の進行に伴って病気に関連した細胞変化がどのように連続的に起こるかを判断します。

研究方法とプロセスの模式図(画像出典:参考文献[1])


研究結果は次のことを示しています脂質関連ミクログリアの 2 つのグループが初期のアルツハイマー病において重要である。ミクログリアは脳組織に存在する免疫細胞であり、これら 2 つのグループの脂質関連ミクログリア (それぞれapoeおよびgpnmb陽性、およびapoe、gpnmb、trem2陽性),1 つのグループはベータ アミロイド沈着の出現を促進し、もう 1 つのグループはタウもつれを仲介します。、これら 2 つのイベントは、アルツハイマー病の最も重要な病理学的特徴です。

ミクログリアに加えて、星状細胞の亜集団はタウ誘発性の急速な認知機能低下と有意に関連している

2 つのミクログリア亜集団と 1 つのアストロサイト亜集団は、脳機能の変化と認知障害を引き起こす過程で重要な役割を果たします (画像出典: 参考文献 [1])

この研究で著者らは、さまざまな細胞集団の変化が脳の老化の軌跡を定義する、細胞環境のダイナミクスをシミュレートする方法を考案した。これにより、脳の老化のさまざまな段階で細胞集団の構成がどのように変化するかを明確に把握できます。

研究著者らが指摘しているように、脳の認知機能を維持するには細胞集団の構成を調節する必要がある可能性があり、この研究結果は次のことを明らかにしている。アルツハイマー病に向かう脳の軌道への介入の標的となり得る細胞群


アルツハイマー病 (ad) は人類が直面する主要な医学的問題の 1 つであり、2050 年までに世界中のアルツハイマー病患者の数が現在のレベルの 3 倍になる可能性があります。
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