ヒト皮質ニューロンのシナプス幼形成はSRGAP2-SYNGAP1の種特異的なバランスを必要とする

最近、大脳の発達過程における延滞性(neoteny)に関する研究は、科学界で広く注目されています。特に、人間の大脳進化と神経発達障害(NDDs)を探る際に重要です。Baptiste Libé-Philippot、Ryohei Iwataらによる「Synaptic Neoteny of Human Cortical Neurons Requires Species-Specific Balancing of SRGAP2-SYNGAP1 Cross-Inhibition」という論文(2024年、『Neuron』掲載)は、この延滞現象が大脳皮質ニューロンにおける分子メカニズムを深掘りしています。著者チームは、ベルギーのVIB-KUルーヴェン脳と病気研究センター、米国コロンビア大学、自由ブリュッセ...

胎児の溝形成のタイミングおよびスルカス間遺伝子発現勾配に関連した成人ヒト脳溝形態の双峰分類

胎児の溝形成のタイミングおよびスルカス間遺伝子発現勾配に関連した成人ヒト脳溝形態の双峰分類

研究の背景と目的 本研究は、成人の脳皮質溝回の複雑な形態特徴、特に脳溝(sulci)の線形と複雑性形態の分類とその形成メカニズムに焦点を当てています。溝は脳皮質表面の溝状の構造で、異なる遺伝特性、機能領域、そして胎児期の溝回発達時期に対応しています。本研究チームは、データパイプラインの自動化分析を通じて、脳溝回構造の分類特性とその遺伝子発現グラデーションとの関係を探求しようとしています。この研究の重要性は、脳表面構造の個体差が非常に大きいにもかかわらず、その形成過程がある種の規則に従う可能性があることにあります。本研究は、溝回形態に対する定量化分類システムを提供し、溝回複雑性の発達起源を明らかにし、今後の神経発達と疾患研究に新たな視点を提供することを目的としています。 研究の出所と著者 この...

スプライソソームGTPアーゼEFTUD2欠損が引き起こすフェロトーシスは、プルキンエ細胞の変性を導く

EFTUD2の欠乏が小脳プルキンエ細胞のフェロトーシス誘発による退行を引き起こす 小脳は運動調節と高度な認知機能において重要な役割を果たしており、小脳プルキンエ細胞(Purkinje Cell、PC)の健康は小脳の機能維持に不可欠です。オルタナティブスプライシング(Alternative Splicing、AS)に基づく遺伝子調節は神経系の発達過程で重要な役割を果たし、特にPCの生存維持において重要です。研究では、スプライソソーム(spliceosome)やRNA結合タンパク質(RBP)の異常が、一連の神経発達および退行性疾患を引き起こし、PCの急速な退行を含むことが示されています。本研究の中心はEFTUD2遺伝子であり、これはスプライソソーム内の重要なGTPアーゼで、RNAスプライシング過...

核スペックルの構造破壊がC9orf72-FTD/ALSにおけるRNAスプライシングを調節不全にする

核小体完全性の破壊とRNAスプライシングにおけるC9orf72-FTD/ALSの調整不全 背景と研究動機 C9orf72遺伝子の(GGGGCC)n六核酸リピートの拡大は、前頭側頭葉認知症(FTD)と筋萎縮性側索硬化症(ALS)を引き起こす最も一般的な遺伝的原因です。研究によると、これらのリピート配列は毒性RNA凝集体を形成するだけでなく、非典型翻訳を通じて神経毒性ジペプチドリピート(DPR)タンパク質凝集体、特にポリグリシン-アルギニン(Poly-GR)を生成します。これらの病理学的特徴によって引き起こされるRNA処理異常は、RNAの誤スプライシングなど、ALSおよびFTD患者に広く存在する問題です。既存の研究ではこれらのリピートRNAと一部のRNA結合タンパク質(RBPs)との相互作用メカ...

コカイン誘発行動可塑性を制御する淡蒼球の分子と回路の決定因子

科研ニュース報道: Globus Pallidusにおけるコカイン誘導行動の可塑性制御の分子および神経回路機構 薬物乱用の神経生物学の分野において、本論文はコカイン誘導行動の可塑性と神経回路の制御に新しい視点を提供しています。研究チームは外側淡蒼球(Globus Pallidus Externus, GPe)を中心に、そのコカイン感受性と行動適応性の制御における重要な役割を明らかにしました。コカイン乱用は脳の報酬と動機づけ経路に持続的な影響を与え、外側淡蒼球は基底核の重要なノードであり、行動の可塑性調節において重要な役割を果たしていますが、これまでその機能の分子や回路のメカニズムは不明でした。この背景の下、カリフォルニア大学アーバイン校のGuilian Tian博士らは、GPeがコカイン関連...

食べ物の味による視床下部摂食回路の負のフィードバック制御

一、研究背景 食べ物の味は、動物の摂食動機に顕著な影響を与えます。これまでの研究では、味覚が正のフィードバック信号として、動物の摂食動機を高めることが示されています。しかし近年では、味覚が摂食の抑制にも役割を果たさないか、摂食の負のフィードバック制御の実現を助けるかについての研究が増えてきました。栄養素の腸内での感知速度は比較的遅い一方で、味覚の刺激は即時であることから、味覚が摂食終了の過程で調節役を果たす可能性があることを示唆しています。人間の研究では、口腔の咀嚼行動が、直接胃腸を通して送られる食物よりも満腹感を高めることが証明され、味覚が摂食過程での負のフィードバック作用を支持しています。しかし、神経メカニズムのレベルで、味覚がどのように摂食終了に作用するかは、未解決の謎です。 二、研究...

幻覚剤LSDのドーパミンD1受容体での認識の構造的基礎

LSDのドーパミンD1受容体認識の構造基盤 研究背景と問題提起 LSD(リゼルギン酸ジエチルアミド)は広く知られる幻覚薬で、主に多くの神経伝達物質受容体、5-HT(セロトニン)受容体およびドーパミン受容体を含む受容体に作用し、認知や感覚に深い影響を与えます。5-HT2Aおよび5-HT2B受容体はLSDの主要なターゲットであり、研究者はこれら受容体とのLSDの相互作用を長年研究してきました。しかし、ドーパミン受容体、特にD1型受容体(DRD1)はLSDの重要なターゲットと考えられているにもかかわらず、具体的な結合動力学や受容体構造に関する作用メカニズムは未解明のままです。D1受容体は中枢神経系で最も豊富なドーパミン受容体であり、記憶、学習、認知機能に関与しています。LSDがDRD1での認識と結...

アンチセンスオリゴヌクレオチドはヒト化マウスモデルでSLC20A2の発現を高め、脳石灰化を抑制する

アンチセンスオリゴヌクレオチドはヒト化マウスモデルでSLC20A2の発現を高め、脳石灰化を抑制する

反義オリゴヌクレオチドがSLC20A2の発現を増強し、ヒト化マウスモデルでの脳石灰化を抑制 背景と研究課題 原発性家族性脳石灰化(Primary Familial Brain Calcification、PFBC)は、加齢に関連した神経遺伝性疾患で、基底神経節、視床、小脳などの脳部位で両側性の石灰化沈着を特徴とします。PFBC患者は、頭痛、パーキンソン様運動障害、認知機能低下、不安、うつなど多様な症状を呈します。現在、PFBCの臨床管理は対症療法に依存しており、脳石灰化の進行を効果的に抑制する治療法は存在しません。 PFBCの遺伝的基盤には、SLC20A2、PDGFRB、PDGFBなどの遺伝子の変異が含まれ、約61%のPFBC症例はSLC20A2遺伝子のヘテロ接合性変異に起因しています。しか...

グルカゴンは脂肪肝疾患を有する人々において肝ミトコンドリアの酸化とピルビン酸カルボキシラーゼの流れを増加させる

脂肪肝患者における肝ミトコンドリアの酸化とピルビン酸カルボキシラーゼフラックスに対するグルコース調節の影響に関する研究 研究背景と意義 脂肪肝関連代謝障害肝疾患(Metabolic-dysfunction-associated Steatotic Liver Disease、略称MASLD)は、21世紀の世界的な健康問題の一つとなっています。この疾患は通常、肥満や2型糖尿病と関連し、心血管疾患、肝線維化、全原因死亡率の増加と密接に関連しています。MASLDは成人および子供の中で高い罹患率を持ち、特に2型糖尿病患者の中ではほぼ普遍的に存在し、一部の患者ではさらに炎症性脂肪肝(Metabolic-dysfunction-associated Steatohepatitis、MASH)や肝硬変に進...

常住マクロファージを介したインスリン感受性の内皮代謝制御

内皮細胞は常在マクロファージの代謝調節を通じてインスリン感受性に影響を与える 近年、代謝性疾患、特にインスリン抵抗性と糖尿病は、世界的な重大な健康問題となっています。筋肉組織はヒトのグルコース代謝の主な器官の一つとして、そのインスリン感受性は体内全体のグルコース恒常性の維持に密接に関連しています。しかし、筋肉組織のインスリン感受性に影響を与える要因は複雑多様であり、筋細胞自体の代謝調節だけでなく、筋肉組織の微環境中の他の細胞、特に筋肉に常駐するマクロファージの役割が徐々に注目されています。本稿はJing Zhangらによって《Cell Metabolism》に発表され、タイトルは「Resident Macrophagesを通じたEndothelial Metabolic Control of...