ISRIB薬は数日で脳細胞の老化を排除します

ISRIB薬は数日で脳細胞の老化を排除します

カリフォルニア大学サンフランシスコ校の科学者による新しい研究によると、実験薬を数回投与するだけで、マウスの記憶力と精神的柔軟性の加齢に伴う低下を逆転させることができます。

ISRIBと呼ばれる薬は、外傷性脳損傷(TBI)の数か月後に記憶機能を回復し、ダウン症候群の認知障害を排除し、聴力損失を防ぎ、ある種の前立腺癌と戦い、健康な動物の認知を改善することを実験室ですでに示しています。 ..。

2020年12月1日にオープンアクセスジャーナルeLifeで発表された新しい研究では、研究者は、脳と免疫細胞の若返りを伴う老齢マウスの急速な認知回復を示しました。これは、脳機能の改善を説明するのに役立つ可能性があります。

「ISRIBの非常に急速な影響は、加齢に伴う認知喪失の重要な要素が、より持続的な劣化ではなく、ある種の可逆的な生理学的閉塞によって引き起こされる可能性があることを初めて示しています」と神経外科、理学療法およびリハビリテーション学科のスザンヌ・ロシ教授は述べています。

「証拠は、古い脳が通常想定されていたようにその中核的な認知能力を永久に失ったのではなく、むしろこれらの認知資源はまだ存在しているが、細胞ストレスの悪循環のために何らかの形でブロックされていることを示唆している」とピーターは付け加えた。ウォルター、UCSFの生化学および生物物理学科の教授であり、ハワードヒューズ医学研究所の研究者。 「ISRIBとの共同作業は、このサイクルを断ち切り、時間の経過とともにブロックされてきた認知能力を回復する方法を示しています。」

細胞タンパク質産生の再起動は、老化や他の病気を克服するための鍵になるでしょうか?

Peter Walterは、ストレスに対する細胞応答に関する長年の研究に対して、Breakthrough、Lasker、Shaw賞など、数多くの科学賞を受賞しています。 2013年にウォルターの研究室で発見されたISRIBは、ストレス応答の1つである統合ストレス応答(ISR; ISRIBはISRInhiBitorの略)によってブロックされた後、細胞内のタンパク質生成メカニズムを再起動することによって機能します。

ISRは通常、細胞内でのタンパク質産生の問題(ウイルス感染または癌を促進する遺伝子変異の潜在的な兆候)を検出し、細胞のタンパク質合成メカニズムを停止することで応答します。この安全メカニズムは、機能不全の細胞を取り除くために重要ですが、脳などの組織の所定の位置に固定されると、細胞が通常の活動を実行する能力を失うため、深刻な問題につながる可能性があります。

特に、最近の動物実験では、慢性ISR活性化が、TBI後の患者に見られる持続的な認知および行動の欠陥に関係していることが示され、マウスでは、短期のISRIB治療によりISRがリセットされ、ほぼ一晩で正常な脳機能が回復することが示されています。

TBI患者の認知障害は、しばしば早期老化と比較されます。そのため、科学者は、ISRが純粋に加齢に伴う認知機能低下の根底にあるのではないかと考えています。慢性炎症などの多くの生命およびストレス要因が蓄積し、広範なISR活性化につながる可能性があるため、加齢により体内の細胞タンパク質の産生が危険にさらされることはよく知られています。

「ISRIBが外傷性脳損傷のある動物の認知機能を回復するのを見てきました。これは多くの点で加齢に伴う認知機能低下の加速版のように見えます」と研究者らは述べています。 「おかしな考えのように聞こえるかもしれませんが、この薬が老化の症状を元に戻すことができるかどうかという問題は、次の論理的なステップでした。」

ISRIBが脳機能をどのように改善できるかを理解するために、研究者たちは、動物にISRIBを単回投与した翌日、学習と記憶に重要な役割を果たす脳の領域である海馬の細胞の活動と解剖学的構造を調べました。

彼らは、ニューロンの老化の一般的な兆候が文字通り一晩で消えることを発見しました:ニューロンの電気的活動はより活発になり、刺激に対してより敏感になり、細胞は周囲の細胞とより安定したコミュニケーションを示し、また通常観察される互いに安定した接続を形成する能力を示しました若いマウスでのみ。

研究者は、ISRIBが加齢やその他の状態によって認知機能をどのように正確に変化させるかを研究し続け、ISRIBの認知的利点がどのくらい続くかを理解しています。新しい発見によって提起された他の謎の中には、ISRIBが免疫系のT細胞の機能も変化させるという発見があります。これも加齢​​に伴う機能障害を起こしやすいものです。

調査結果は、薬が高齢動物の認知を改善し、免疫系の老化によって引き起こされる炎症の増加に関連しているアルツハイマー病から糖尿病に至るまでの疾患の治療に影響を与える可能性がある経路を示唆しています。

ISRの活性化とそれに関連する細胞タンパク質産生の遮断は、驚くほど広範囲の神経学的状態において役割を果たす可能性があることが判明しています。以下は、最近のレビューに基づいて、ISRIBなどのISRリセットエージェントで処理できる可能性のあるこれらの状態の部分的なリストです。

前頭側頭認知症

アルツハイマー病

筋萎縮性側索硬化症

加齢に伴う認知機能低下
多発性硬化症

外傷性脳損傷

パーキンソン病

ダウン症候群

プリオン病

細胞の安全性の重要なメカニズムであるISRの改ざんは、深刻な副作用を引き起こすと思われるかもしれませんが、これまでのところ、すべての研究でそのような影響は観察されていません。

Peter Walterによると、これは2つの要因による可能性があります。まず、ISRIBを数回投与するだけで、不健康で慢性的なISRの活性化をより健康な状態に戻すことができます。その後も、個々の細胞の問題に正常に対応できます。第二に、ISRIBは、ISRを最も強力な形で積極的に使用する細胞に適用すると、実際には効果がありません。たとえば、攻撃的なウイルス感染に対してです。

当然、これらの要因の両方により、分子は負の副作用を経験する可能性がはるかに低くなり、潜在的な治療薬としてより魅力的になります。 Peter Walterの言葉によると、「それは真実ではないように思えますが、ISRIBを使用すると、理想的な治療ウィンドウでISRを操作している最中のようです。」