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九州大学(九大)は11月30日、ミトコンドリアDNAを安定に保つことでアルツハイマー病の原因となるアミロイドβの蓄積が抑制され、神経細胞間で刺激を伝達する神経突起の伸長が促進されることを発見したと発表した。

同成果は、九州大学生体防御医学研究所 岡素雅子博士、中別府雄作教授、同大学医学研究院 康東天教授、井手友美講師らの研究グループによるもので、11月29日付けの英国科学誌「Scientific Reports」に掲載された。

アルツハイマー病患者の脳では、アミロイドβの蓄積によりミトコンドリア機能が低下するために活性酸素の生成が亢進している。活性酸素は、ミトコンドリア機能を維持するうえで重要な核酸やタンパク質、脂質などといった分子を酸化するため、ミトコンドリア障害の悪循環が神経変性の原因と考えられているが、ミトコンドリア機能を維持することでアルツハイマー病の症状や神経変性が改善されるかどうかは不明となっていた。

ミトコンドリアは、酸素呼吸によりブドウ糖から細胞が必要とするエネルギーを作り出すが、そのためにはミトコンドリアのDNAを安定に保つことが不可欠となる。ミトコンドリアDNAを安定に保つタンパク質として、ミトコンドリアDNAに結合してミトコンドリアヌクレオイドを形成するヒトTFAM(hTFAM)が知られている。

そこで今回、同研究グループは、ヒトiPS細胞から樹立したアルツハイマー病モデル神経細胞にhTFAMを投与。この結果、アミロイドβの蓄積が抑制されて神経突起の伸長が促進され、活性酸素の生成が低下し、ミトコンドリアDNAの酸化損傷も減少してミトコンドリア障害の悪循環がなくなることを明らかにした。また、ミトコンドリアの機能が改善されることでアミロイドβの蓄積を抑制するトランスサイレチンの発現が上昇することもわかった。

さらに、半年以上の高齢で認知機能障害を示すアルツハイマー病モデルマウスにhTFAMを発現させると、1年以上経っても認知機能障害が認められなかったという。同モデルマウスにおいても、hTFAMはミトコンドリアDNAの酸化を抑えることでミトコンドリア機能を改善し、さらにアミロイドβの蓄積を抑えるトランスサイレチンの発現を誘導することでアミロイドβの脳内蓄積を減少させることが確認されている。

同研究グループは、hTFAMの発現を誘導できる化合物やhTFAM製剤が、アルツハイマー病の新たな治療薬となることが期待されると説明している。

(周藤瞳美)