ジョンズ・ホプキンス・メディシンの研究者らは、脳内の微小なナノチューブチャネルを発見しました。これらはニューロンが毒性分子を移送するために使用し、アルツハイマー病に関連する有害なタンパク質を潜在的に広げます。この発見は、遺伝子改変マウスを使った実験に基づき、これらの構造が疾患モデルで早期に増加することを示唆しています。この研究は、神経変性疾患と潜在的な治療標的についての新たな洞察を提供します。
ジョンズ・ホプキンス・メディシンの科学者らは、哺乳類の脳が樹状突起ナノチューブと呼ばれる小さなチューブの複雑なネットワークを形成し、ニューロン内外に毒素を移動させる方法を明らかにしました。これは工場内の空気圧チューブに似ています。これらのナノチューブは、主にアミロイドベータなどの毒性小分子を排出するのに役立ち、これらはアルツハイマー病の特徴的な粘着性プラークを形成します。
この研究は、2025年10月2日にScience誌に掲載され、遺伝子改変マウスと先進的な画像ツールを使用し、米国国立衛生研究所の資金提供を受けました。高解像度顕微鏡と生細胞イメージングで脳組織サンプルを観察し、チームはニューロンが樹状突起間で長い細い接続を伸ばして材料を運ぶのを観察しました。
「細胞は毒性分子を除去しなければならず、ナノチューブを生成することで、この毒性分子を隣接する細胞に伝達できます」と、対応著者のヒュンベ・クォン、ジョンズ・ホプキンス大学医学部神経科学准教授は述べました。「残念ながら、これにより有害なタンパク質が脳の他の領域に広がります。」
アルツハイマー様のアミロイド蓄積を発症するよう設計されたマウスでは、症状がない3ヶ月齢で、健康な同齢マウスに比べてナノチューブの数が上昇しました。6ヶ月齢では、グループ間でナノチューブの数が均等化しました。公開電子顕微鏡データベースからヒトのニューロンで類似のナノチューブ構造が特定されました。
「これらの樹状突起ナノチューブの長く細い柱状構造は、ニューロンからニューロンへ情報を迅速に伝達するのに役立ちます」とクォンは付け加えました。チームは、他の脳細胞タイプでのナノチューブネットワークを探求し、形成を操作して潜在的な治療法を計画しています。「この仕事に基づく潜在的な治療を設計する際、疾患の段階に応じてナノチューブの生成を増加または減少させる方法を標的にできます」とクォンは指摘しました。
追加の貢献者は、ジョンズ・ホプキンスのミンヒョク・チャン、サラ・クルッセル、ジュヒョン・キム、ダニエル・リー、アレック・メロディオ、ジェヨン・クォン、および東京大学のラクシュミ・クマール・パラジュリとシゲオ・オカベです。