パーキンソン病：この「リンクの欠落」が原因である可能性はありますか？

科学者たちは現在、パーキンソン病のさまざまな形態に共通している可能性のある欠陥のある細胞プロセスを特定し、それが病気につながる可能性のあるメカニズムを提案しています。

研究者たちは、パーキンソン病の潜在的な原因に新たな光を当てました。

このプロセスには、セラミドと呼ばれる脂質または脂肪分子のグループが含まれます。これらは細胞膜に見られ、その機能と構造に重要な役割を果たします。

現在ジャーナルに掲載されている論文 細胞代謝 テキサス州ヒューストンのベイラー医科大学のチームが、パーキンソン病のような症状を伴う欠陥のある遺伝子状態のミバエモデルで予期しない発見をした方法について説明します。

以前の研究では、パーキンソン病や同様の症状を持つ他の脳障害に関連する遺伝子や細胞の欠陥が特定されています。研究者たちは、セラミドがそれらをつなぐよりも「ミッシングリンク」であると示唆しています。

「多数の遺伝子」と、ベイラー医科大学の分子遺伝学およびヒト遺伝学および神経科学の教授である上級研究著者のヒューゴJ.ベレンは、次のように述べています。それにもかかわらず、これらの遺伝子がどのようにこれらの状態を引き起こすのかについてはまだほとんど理解されていません。」

パーキンソン病とパーキンソニズム

パーキンソン病は運動に影響を及ぼし、時間とともに悪化します。その典型的な症状には、震え、筋肉のこわばり、遅さなどがあります。また、睡眠障害、うつ病、不安神経症、倦怠感などの運動以外の症状を示すこともあります。

パーキンソン病の人は世界中に約1,000万人おり、米国には約100万人が住んでいます。

この病気は主に50歳以降に発症しますが、若年者に発症する早期発症型パーキンソン病と呼ばれる形態があります。

この病気は、動きを制御する脳の一部にある神経細胞またはニューロンの破壊が原因で発症します。細胞はドーパミンと呼ばれる化学物質を生成し、脳と体の他の部分との間で動きを制御するために重要なメッセージを伝えます。

パーキンソニズムは、パーキンソン病と同様の症状、特に動きの遅さ、または「定義機能」である動作緩慢を引き起こす状態の総称です。パーキンソン病は、パーキンソン病の最も一般的な原因です。

パーキンソニズムのミバエモデル

研究は人間の遺伝子の研究から始まりました PLA2GA6。遺伝子の変異は、パーキンソン症候群や脳組織の喪失を伴うその他の障害を引き起こすことが知られています。

以前の研究では、この遺伝子にはホスホリパーゼと呼ばれる酵素を作るための指示が含まれていることが示されています。この酵素は、神経系の重要な構成要素であることが知られている脂肪のグループであるリン脂質に作用しますが、これを除けば、それらについてはあまり知られていません。

の効果を研究するには PLA2GA6 細胞内では、研究者たちはサイレンシングによって作られたパーキンソニズムのミバエモデルを使用しました iPLA2-VIA、これはヒトの遺伝子に相当するハエです。

遺伝子を欠いたハエは通常のハエの3分の1の長さで生き、その細胞はヒトの細胞と同様の特徴を示しました。 PLA2G6 突然変異。

研究者たちはまた、以前の研究と一致して、若々しい突然変異ハエは健康であるが、年をとるにつれて徐々に神経変性を発症することを確認した。

神経系の欠陥

彼らはまた、遺伝子の欠如がハエに他の2つの影響を及ぼしていることを発見しました。物理的な衝撃から回復するのに時間がかかり、視覚的反応に進行性の問題も示しました。両方の効果は神経系の欠陥を示唆しました。

彼らが突然変異体のハエの目のニューロンを電子顕微鏡で調べたとき、科学者たちは彼らの膜が正常なハエには存在しなかった異常な「封入体」または塊を含んでいることを発見しました。

彼らはまた、奇形のミトコンドリアや異常に大きなリソソームなど、他のいくつかの異常を発見しました。ミトコンドリアは細胞内の区画であり、細胞にエネルギーを供給します。ミトコンドリアの異常は、パーキンソン病によく見られます。

リソソームは、細胞内の別のタイプのコンパートメントであり、膜などの摩耗した細胞材料のリサイクルセンターとして機能します。

これらの結果をまとめて見ると、「 iPLA2-VIA 遺伝子は適切な膜構造と形状を維持するために重要です」とBellen教授は述べています。

研究者は、 iPLA2-VIA 遺伝子はリン脂質に作用する酵素を作るための指示を提供します、彼らは遺伝子なしでハエのリン脂質に問題を見つけるでしょう。これで結果が説明されます。

セラミドの役割

しかし、驚いたことに、研究者たちは彼らが期待したものを見つけられませんでした。突然変異体のハエのリン脂質は正常に振る舞いました。

それで、彼らは他の脂質に注意を向けました、そしてこれは彼らが不足しているファイルのセラミドの異常に高いレベルに気づいたときです iPLA2-VIA 遺伝子。

その後、彼らはセラミドの生成をブロックする突然変異ハエの薬のいくつかを与えました。チームは、未処理の変異ハエと比較して、処理された変異ハエは細胞内のセラミドのレベルが低いだけでなく、神経変性や他のいくつかの神経系欠損症の症状の軽減も示したことを発見しました。彼らの細胞はまた、リソソームの異常が少なかった。

さらなる調査により、問題はセラミド中の脂質の回収とリサイクルにあることが明らかになりました。レトロマーと呼ばれる別の細胞成分は、脂質がリソソームに入る前に脂質を見つけて抽出し、リサイクルして膜に送ります。脂質が抽出されない場合、それらはより多くのセラミドを生成するためにリサイクルされることになります。

レトロマーが適切に機能しない場合、セラミドのレベルが上昇し、細胞膜の硬直を引き起こします。これは、レトロマーをさらに無効にする悪循環を引き起こし、セラミドレベルのさらなる上昇を引き起こします。最終的に、これは神経変性を引き起こします。