ISRIB 약물은 며칠 만에 뇌 세포의 노화를 제거합니다

샌프란시스코 캘리포니아 대학의 과학자들의 새로운 연구에 따르면 실험 약물을 몇 번만 투여하면 쥐의 연령 관련 기억력 및 정신적 유연성 저하를 되돌릴 수 있습니다.

ISRIB라는 약물은 이미 실험실 연구에서 외상성 뇌 손상 (TBI) 후 몇 달 후에 기억 기능을 회복하고, 다운 증후군의인지 장애를 제거하고, 청력 손실을 예방하고, 일부 유형의 전립선 암과 싸우고, 심지어 건강한 동물의인지 능력을 향상시키는 것으로 나타났습니다. ...

2020 년 12 월 1 일 오픈 액세스 저널 eLife에 발표 된 새로운 연구에서 연구자들은 노화 된 쥐의 빠른인지 회복과 함께 뇌와 면역 세포의 재생이 동반되어 뇌 기능의 개선을 설명 할 수 있음을 보여주었습니다.

"ISRIB의 매우 빠른 효과는 노화 관련인지 상실의 중요한 구성 요소가 더 지속적인 저하보다는 일종의 가역적 인 생리적 차단에 의해 야기 될 수 있음을 처음으로 보여줍니다"라고 신경 외과, 물리 치료 및 재활과의 교수 인 Susanne Rosie가 말했습니다.

"이 증거는 오래된 뇌가 일반적으로 가정했던 것처럼 핵심인지 능력을 영구적으로 잃지 않고 오히려 이러한인지 자원이 여전히 존재하지만 세포 스트레스의 악순환으로 인해 어떻게 든 차단되었음을 시사합니다."라고 Peter는 덧붙였습니다. Walter, UCSF의 생화학 및 생물 물리학과 교수이자 Howard Hughes Institute of Medicine의 연구원입니다. "ISRIB와의 협력은이주기를 깨고 시간이 지남에 따라 차단 된인지 능력을 회복하는 방법을 보여줍니다."

세포 단백질 생산을 재부팅하는 것이 노화 및 기타 질병을 극복하는 열쇠가 될 수 있습니까?

Peter Walter는 스트레스에 대한 세포 반응에 대한 수년간의 연구로 Breakthrough, Lasker 및 Shaw 상을 비롯한 수많은 과학 상을 받았습니다. 2013 년 Walter 연구실에서 발견 된 ISRIB는 통합 스트레스 반응 (ISR; ISRIB은 ISR InhiBitor의 약자)이라는 세포 품질 관리 메커니즘 인 스트레스 반응 중 하나에 의해 차단 된 후 세포의 단백질 생성 메커니즘을 재부팅하는 방식으로 작동합니다.

ISR은 일반적으로 바이러스 감염 또는 암을 촉진하는 유전자 돌연변이의 잠재적 징후 인 세포 내 단백질 생성 문제를 감지하고 세포 단백질 합성 메커니즘을 중지함으로써 반응합니다. 이 안전 메커니즘은 기능 장애 세포를 제거하는 데 중요하지만, 뇌와 같은 조직의 위치에 갇 히면 세포가 정상적인 활동을 수행하는 능력을 잃어 심각한 문제로 이어질 수 있습니다.

특히 최근 동물 연구에 따르면 만성 ISR 활성화는 TBI 후 환자에서 볼 수있는 지속적인인지 및 행동 결함과 관련이 있으며, 이는 생쥐에서 단기 ISRIB 치료가 거의 밤새 ISR을 재설정하고 정상적인 뇌 기능을 회복 할 수 있음을 보여줍니다.

TBI 환자의인지 결핍은 종종 조기 노화와 비교되며, 이로 인해 과학자들은 ISR이 순전히 노화와 관련된인지 저하의 기초가 될 수 있는지 궁금해합니다. 만성 염증과 같은 수많은 생명 및 스트레스 요인이 축적되어 광범위한 ISR 활성화로 이어질 수 있기 때문에 노화가 신체의 세포 단백질 생산을 위협한다는 것은 잘 알려져 있습니다.

연구진은 "우리는 ISRIB가 외상성 뇌 손상을 입은 동물의인지 기능을 회복시키는 것을 보았습니다. 이는 여러면에서 노화 관련인지 저하의 가속화 된 버전처럼 보입니다."라고 말합니다. 미친 생각처럼 들릴지 모르지만,이 약물이 노화 증상을 되돌릴 수 있는지에 대한 질문은 다음 논리적 단계였습니다. "

ISRIB가 뇌 기능을 향상시킬 수있는 방법을 이해하기 위해 연구진은 동물에게 ISRIB를 1 회 투여 한 지 하루 만에 학습과 기억에 핵심적인 역할을하는 뇌 영역 인 해마 세포의 활동과 해부학을 조사했습니다.

그들은 신경 세포 노화의 일반적인 징후가 문자 그대로 하룻밤 사이에 사라 졌다는 것을 발견했습니다. 신경 세포의 전기적 활동이 더 활성화되고 자극에 더 반응하게되었고, 세포는 주변 세포와 더 안정적인 통신을 보였으며, 일반적으로 관찰되는 서로 안정적인 연결을 형성하는 능력을 보여주었습니다. 어린 쥐에서만.

연구자들은 ISRIB가 노화 및 기타 조건에 따라인지 기능을 정확히 어떻게 변경하는지 계속 연구하고 ISRIB의인지 적 이점이 얼마나 오래 지속될 수 있는지 이해합니다. 새로운 발견에 의해 제기 된 다른 수수께끼 중에는 ISRIB가 면역계에서 T 세포의 기능을 변경한다는 발견이 있습니다. 이는 또한 노화 관련 기능 장애를 일으키기 쉽습니다.

이 발견은이 약물이 노령 동물의인지 능력을 향상시킬 수있는 경로를 제시하고, 면역 체계의 노화로 인한 염증 증가와 관련이있는 알츠하이머 병에서 당뇨병에 이르기까지 다양한 질병의 치료에 영향을 미칠 수 있습니다.

ISR 활성화 및 관련 세포 단백질 생성 차단은 놀랍도록 광범위한 신경 학적 조건에서 역할을 할 수 있음이 밝혀졌습니다. 다음은 ISRIB와 같은 ISR 재설정 에이전트로 잠재적으로 처리 할 수있는 최근 검토를 기반으로 한 이러한 조건의 일부 목록입니다.

전 측두엽 치매

알츠하이머 병

근 위축성 측삭 경화증

연령 관련인지 저하
다발성 경화증

외상성 뇌 손상

파킨슨 병

다운 증후군

프리온 병

세포 안전의 중요한 메커니즘 인 ISR을 조작하면 심각한 부작용이 발생할 수 있다고 생각할 수 있지만 지금까지 모든 연구에서 그러한 효과가 관찰되지 않았습니다.

Peter Walter에 따르면 이것은 두 가지 요인 때문일 가능성이 높습니다. 첫째, 건강에 해로운 만성 ISR 활성화를 더 건강한 상태로 버리는 데 ISRIB를 몇 번만 투여하면 개별 세포의 문제에 정상적으로 반응 할 수 있습니다. 둘째, ISRIB는 공격적인 바이러스 감염과 같이 ISR을 가장 강력한 형태로 적극적으로 사용하는 세포에 적용 할 때 실질적으로 효과가 없습니다.

당연히이 두 가지 요인은 분자가 부정적인 부작용을 경험할 가능성이 훨씬 적고 잠재적 인 치료제로서 더 매력적입니다. Peter Walter의 말 : "사실이 너무 좋아 보이지만 ISRIB를 사용하면 이상적인 치료 창으로 ISR을 조작하는 중간에있는 것 같습니다."