新研究:初期発達から病気までの人間の脳血管の変化を解明

読了時間: 2 分
によって Pedro Martinez
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人間の脳と、その中を進化する血管の詳細な地図

Tokyo研究者たちは、人間の脳の血管を、初期の発達段階から成人期、そして病気の進行段階に至るまで初めてマッピングしました。この画期的な研究は、トロント大学ヘルスネットワークとチューリッヒ大学が共同で率いる国際チームによって達成されました。研究結果は学術誌「Nature」に掲載されました。

研究の重要ポイント:

  • 60万を超える細胞のシングルセルRNAシーケンシングを実施
  • 初期発達段階の脳、成人脳、脳腫瘍、脈管奇形からのサンプルを分析
  • 血管内皮細胞が異なる脳の発達段階で異なる行動を示す

血管の成長と働きを理解することは、脳の健康にとって非常に重要です。脳の血管は、正常時や病気の状態でも適切に機能するために欠かせません。研究者たちは、さまざまな脳の状態における血管を調査して、さらなる理解を深めようとしました。その結果、血管の内壁を形成する内皮細胞が、脳のさまざまな段階で異なる振る舞いを示すことが明らかになりました。

内皮細胞は血液と組織の情報交換を制御しています。最近の研究で、これらの細胞が脳と血管のシグナル伝達において想像以上に重要な役割を果たしていることが明らかになりました。この新たな知見は、新しい治療法の開発に役立つ可能性があります。

トーマス・ヴェルクリ博士は、この研究の重要性を強調しました。彼は、脳の血管が初期段階から病気になるまでの過程を理解することで、新しい治療法が開発できる可能性があると述べました。ヴェルクリ博士は、UHNのクレンビル脳研究所に勤務しており、ロンドン大学の神経外科医でもあります。

イワン・ラドヴァノビッチ博士は、この発見が世界中の研究者にとって貴重な情報を提供すると述べています。健康な脳血管と病んだ脳血管の違いを学ぶことで、新しい治療法の可能性が見つかるかもしれません。

この研究は重要な事実を明らかにしました。健康な成人の脳では、血管は主に成長を止めます。しかし、脳腫瘍や異常な血管形成において、新しい血管が再び成長を始めます。これは初期の脳発達における血管の成長に似ています。これは新しい発見です。

研究によれば、脳の血管は他の臓器の血管とは異なっており、これは脳の発達初期から成人期にかけて続きます。しかし、疾患が発生すると、脳の血管は他の臓器の血管と同様の動きを見せ始めます。血液脳関門の中の細胞はその特性を変え、免疫反応を高めることで、抗原を免疫系に提示する細胞に似た性質を持つようになります。

ヴェルヒリ博士は、この研究が将来どのような結果をもたらすかについて議論しました。これらのプロセスの仕組みを理解することで、新しい治療法が開発される可能性があります。これらの治療法は血管の成長を抑制しつつ、免疫系を助けることができるかもしれません。このアプローチは、脳腫瘍や血管に関連する問題の治療に非常に効果的である可能性があります。

この研究は、発達生物学や血管生物学、計算生物学、腫瘍生物学、神経科学、免疫学を含む多くの科学分野の発展を目指しています。ヴェルヒリ博士は、この研究が脳の血管生物学をさらに前進させると考えています。

この研究は、人間の脳における血管の働きを理解する上で大きな前進です。各細胞を詳しく観察することで、新たで明確な情報が得られました。これにより、脳の血管に関連する病気を治療する新しい方法が生まれる可能性があります。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07493-y

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Thomas Wälchli, Moheb Ghobrial, Marc Schwab, Shigeki Takada, Hang Zhong, Samuel Suntharalingham, Sandra Vetiska, Daymé Rodrigues Gonzalez, Ruilin Wu, Hubert Rehrauer, Anuroopa Dinesh, Kai Yu, Edward L. Y. Chen, Jeroen Bisschop, Fiona Farnhammer, Ann Mansur, Joanna Kalucka, Itay Tirosh, Luca Regli, Karl Schaller, Karl Frei, Troy Ketela, Mark Bernstein, Paul Kongkham, Peter Carmeliet, Taufik Valiante, Peter B. Dirks, Mario L. Suva, Gelareh Zadeh, Viviane Tabar, Ralph Schlapbach, Hartland W. Jackson, Katrien De Bock, Jason E. Fish, Philippe P. Monnier, Gary D. Bader, Ivan Radovanovic. Single-cell atlas of the human brain vasculature across development, adulthood and disease. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07493-y
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