東インド人における昼夜リズム遺伝子とBDNFの遺伝的変異および血液mRNAレベルの変化が脳卒中後の認知障害のリスク因子

2024-08-07 Wed
遺伝子変異と変化した血液mRNAレベルが中印後脳卒中認知障害のリスク因子として作用する研究背景認知障害は脳卒中後によく見られる臨床的結果であり、脳卒中生存者の約30%に発生します。研究によると、脳由来神経栄養因子（BDNF）がこの過程で重要な役割を果たしており、BDNFは体内時計のリズムによって調節されています。分子レベルでは、体内時計遺伝子は脳卒中の発生時間と密接に関連していますが、これらの遺伝子が脳卒中後認知障害（PSCI）の感受性に与える影響についての研究は比較的限られています。本論文は以下を探究することを目的としています：1）体内時計遺伝子とBDNFの遺伝的リスク変異体、2）体内時計遺伝子 CLOCK、BMAL1、およびBDNFの発現レベルの乱れがPSCIと関連する可能性のあるメカニズム。
論文の出典この研究論文はDipanwita Sadhukhanとそのチームによって執筆され、著者は主にカルカッタ大学とカルカッタ国立神経科学センターなどの機関に所属しています。この論文は2023年10月9日に「Neuromolecular Medicine」誌にオンラインで掲載されました。
研究プロセス研究対象と方法研究には119名の脳卒中生存者と292名の対照群が含まれ、研究対象者はすべてインド東部地域出身で、同じ民族および言語背景を持っています。すべての脳卒中生存者は詳細な認知評価を受け、認知障害の有無を判断し、PSCIグループとPSCNグループに分類されました。さらに、脳卒中患者から15名のPSCI症例と12名の対照群を選び、末梢血単核細胞（PBMC）における遺伝子発現分析を行い、ELISAによる血漿BDNF濃度測定でmRNAデータを検証しました。
具体的な手順選択と処理：血液サンプルを収集し、ゲノムDNAを抽出して一塩基多型（SNV）の遺伝子型を決定しました。対応する制限酵素を使用してPCR産物を切断し、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法で検出しました。
遺伝子発現分析：新鮮な血液からPBMCを分離し、Trizol試薬を使用して総RNAを抽出し、リアルタイム定量PCR（qPCR）を用いてCLOCK、BMAL1、BDNFのmRNA発現レベルを測定しました。
血漿BDNFレベルの測定：空腹時の血液サンプルを採取し、ELISAを用いて成熟BDNF（mBDNF）と前駆体BDNF（pro-BDNF）のレベルを検出しました。
研究結果遺伝子多型性とPSCIの関連調査された遺伝子変異の中で、CLOCK遺伝子のrs4580704の’C’アレルがPSCIと有意に関連していることが発見されました（p = 0.001）。また、この’C’アレルは注意力欠如とも関連していました。さらに、BDNFのrs6265とCRY2のrs2292912の変異分布も特定の認知領域（言語や記憶など）との関連を示しました。
遺伝子発現分析結果は、対照群と比較して、PSCI患者のPBMCにおけるCLOCKとBDNF遺伝子の発現レベルが有意に低下していることを示しました。この発見は、これらの遺伝子の転写障害が脳卒中後認知障害の潜在的なメカニズムである可能性を支持しています。また、BMAL1遺伝子の発現レベルには両群間で有意な差は見られませんでした。
血漿BDNFの比較血漿レベルの生化学分析により、PSCIグループの成熟BDNFレベルがPSCNグループよりも有意に低いことが示されましたが、pro-BDNFレベルには有意な差はありませんでした。血漿mBDNFレベルと低い記憶機能スコアとの間に有意な正の相関関係が見られました。
研究結論研究は初めて、CLOCKとCRY2遺伝子の変異がPSCIの感受性因子であることを示しました。さらに、遺伝子発現分析は、CLOCKとBDNF遺伝子発現の変化が脳卒中後認知障害と関連している可能性を示しました。将来の研究では、PSCIにおける全体的な体内時計リズムと他の時計制御遺伝子の役割を探究し、潜在的な治療ターゲットとしての重要性を強調すべきです。
研究のハイライト遺伝子変異の関連：CLOCKとCRY2遺伝子の特定の変異とPSCIとの関連を発見しました。これは世界的にも初めての発見です。
遺伝子発現の差異：PSCI患者と対照群の間でCLOCKとBDNF遺伝子発現に有意な差異があることを明らかにし、転写障害が脳卒中後認知障害の潜在的なメカニズムであるという見方を支持しました。
血漿BDNFレベル：血漿mBDNFレベルの低下がPSCIと関連し、記憶機能スコアと有意な正の相関関係があることが示されました。
研究の価値この研究は、脳卒中後認知障害の分子メカニズムの理解に新しい洞察を提供し、特に体内時計遺伝子とBDNFの役割に焦点を当てています。さらに、研究結果はCLOCKとCRY2遺伝子変異がPSCIの潜在的な遺伝的リスク因子としての重要性を浮き彫りにし、将来の治療介入のためのターゲットを提供しています。