新しい研究: 生前と死後の人間の脳におけるRNA編集が大きく異なることを発見

読了時間: 2 分
によって Pedro Martinez
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RNA編集が強調表示された状態で脳細胞を示す顕微鏡

Tokyoマウント・サイナイ病院のアイカーン医科大学の研究者たちは、生存者と死者の脳におけるRNA編集の著しい違いを発見しました。これに関する研究は『ネイチャーコミュニケーションズ』誌に発表され、思考や意思決定に重要な役割を果たす前頭前野を調査しました。研究チームはアデノシンからイノシンへの編集(A-to-I編集)と呼ばれるRNA修飾の重要な変化を観察しました。

以下は重要な発見です:

  • 死後脳組織ではRNA編集レベルが高い。
  • 炎症や低酸素などの死後の変化がRNA編集を増加させると考えられる。
  • 生体組織では、進化的に保存され、重要な部位で編集が行われる。

ADAR酵素によるRNA編集は、死亡後の脳細胞でも行われますが、酸素不足やその他の変化によりRNA編集に影響を及ぼす可能性があります。以前は、死後の組織を使用した脳のA-to-I編集が主に研究されていました。このため、マイケル・ブリーン博士は、RNA編集について誤った結論を導き出す可能性があると述べています。

研究チームは、脳手術を受けている患者からの組織を用いて、活動中の脳におけるRNA編集を調査しました。また、亡くなった人からの組織を、これらの生体サンプルと比較するために使用しました。サンプルは年齢、性別、そして医療条件において類似していました。

研究者たちは様々なゲノムデータタイプを調査しました:

  • バルク組織のRNAサンプリング
  • 単一細胞核RNAシークエンシング
  • 全ゲノムシークエンシング

研究者たちは、死後組織において72,000以上の異なるA-to-I編集の部位を発見しました。これらの組織は、また、酵素ADARとADARB1のレベルが高かったです。しかし、いくつかの編集部位は、生きている脳組織、特にシナプスでより高いレベルを示しました。この重要な部位は、脳の機能にとって重要であり、学習や記憶に関与している可能性があります。

ミゲル・ロドリゲス・デ・ロス・サントス博士は、生きた脳組織を調べることがRNA編集のより明確な見解を提供すると説明しました。死後の組織で観察される違いは、脳生物学の理解に影響を与える可能性があります。リビング・ブレイン・プロジェクトは新鮮な脳組織と貴重な洞察を提供しました。

アレクサンダー・W・チャーニー博士は、生きている組織と死後の組織の両方におけるRNA編集の研究が重要であると強調しました。この研究は、RNAの変化に対する理解を深めることで、脳疾患の診断や治療法を改善する可能性があります。

研究チームは、パーキンソン病の治療法を見つけるためにRNA編集データの解析を続ける予定です。今後の研究では、同じグループの人々からの遺伝子活性とタンパク質にも注目します。The Living Brain Projectは、高度な臨床ケアと人間の脳生物学への理解を促進します。

マウントサイナイの神経調節センターのディレクターであり共同執筆者のブライアン・コペル医師は、深部脳刺激療法が新たな治療オプションを提供することを説明しました。この研究は人間の脳とその機能について新たな理解を提供します。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-49268-z

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Miguel Rodriguez de los Santos, Brian H. Kopell, Ariela Buxbaum Grice, Gauri Ganesh, Andy Yang, Pardis Amini, Lora E. Liharska, Eric Vornholt, John F. Fullard, Pengfei Dong, Eric Park, Sarah Zipkowitz, Deepak A. Kaji, Ryan C. Thompson, Donjing Liu, You Jeong Park, Esther Cheng, Kimia Ziafat, Emily Moya, Brian Fennessy, Lillian Wilkins, Hannah Silk, Lisa M. Linares, Brendan Sullivan, Vanessa Cohen, Prashant Kota, Claudia Feng, Jessica S. Johnson, Marysia-Kolbe Rieder, Joseph Scarpa, Girish N. Nadkarni, Minghui Wang, Bin Zhang, Pamela Sklar, Noam D. Beckmann, Eric E. Schadt, Panos Roussos, Alexander W. Charney, Michael S. Breen. Divergent landscapes of A-to-I editing in postmortem and living human brain. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-49268-z
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