Cedars-Sinaiメディカルセンターの科学者らは、脊髄損傷部位から離れた星状膠細胞のサブセットが、CCN1タンパク質を放出することでマウスでの修復を促進し、微小膠細胞の代謝を変えて脂質豊富な神経デブリのクリーンアップを改善することを報告。Natureに掲載されたこの研究では、多発性硬化症患者のヒト脊髄組織でも類似のCCN1関連応答の証拠が見つかった。
神経科学者のJoshua Burda氏とCedars-Sinaiの同僚らは、マウスにおける脊髄の外傷性損傷への応答を調べ、損傷が炎症を引き起こし組織修復にどのように影響するかに焦点を当てた。 脊髄は脳から背中まで伸びる長い神経組織の束である。内部の灰白質領域には神経細胞体とアストロサイトと呼ばれる支持細胞があり、外部の白質領域は主に長い神経線維とアストロサイトからなる。脊髄が損傷すると、神経線維が切断され、麻痺を引き起こしたり、触覚や温度などの感覚を妨げたりする。損傷した線維はデブリに分解され、神経線維が長距離にわたるため、炎症と変性は原発損傷部位を超えて広がる可能性がある。 マウス実験で、チームは損傷部位から離れたアストロサイトが損傷後に反応性になることを特定した。研究者らはこれらの細胞を「損傷遠位アストロサイト」（LRAs）と呼び、LRAsには複数のサブタイプが含まれると報告した。 研究では、LRAの1つのサブタイプが分泌タンパク質CCN1（CYR61としても知られる）を産生することがわかった。Burda氏は、CCN1が中枢神経系の免疫細胞である微小膠細胞に、神経線維とミエリンの分解で生じる脂質豊富なデブリを処理するようシグナルを送るのに役立つと述べた。 「微小膠細胞の機能の1つは、中枢神経系の主なごみ収集人として働くことです」とBurda氏。「組織損傷後、それらは神経線維デブリの破片を食べる—非常に脂っこく、消化不良を引き起こす可能性があります。私たちの実験では、アストロサイト由来のCCN1が微小膠細胞に代謝を変えさせて、その脂質をより良く消化できるようにシグナルを送ることが示されました。」 Natureの論文では、アストロサイト由来CCN1をマウスモデルから除去すると、デブリ除去が損なわれ、微小膠細胞に異常活性化と脂質処理の乱れが生じ、デブリ負荷微小膠細胞のクラスター化増加と修復・神経回復の指標低下が観察されたと報告されている。 研究者らは多発性硬化症患者のヒト脊髄組織も調べ、ミエリン損傷領域でCCN1関連アストロサイト応答と一致する証拠を報告し、脱髄疾患でも関連修復プログラムが活性化される可能性を示唆した。 「中枢神経系治癒におけるアストロサイトの役割は驚くほど十分に研究されていません」とCedars-Sinai生物医学科学部主席のDavid Underhill氏。「この研究は、損傷遠位アストロサイトが慢性炎症の制限、機能的に意味のある再生の強化、神経回復の促進という実現可能な経路を提供することを強く示唆しています。これは脳・脊髄損傷後や疾患においてです。」 Burda氏のグループは現在、CCN1経路を活用した脊髄治癒改善戦略に取り組んでおり、他のCNS損傷・疾患への関連性も探っている。 この研究は米国国立衛生研究所の助成金ほか、Paralyzed Veterans Research Foundation of AmericaやWings for Lifeなどの資金による支援を受けた。
