東京医科歯科大学の岡澤均教授の研究グループは、アルツハイマー病態に飢餓状態が重なると、症状が悪化する可能性があることを示した。研究成果は、アルツハイマー病の病態解明と新規治療法開発への応用が期待されるという。

アルツハイマー病を初めとする神経変性疾患は、細胞の内外に異常タンパク質が蓄積することが病理学的な特徴で、異常タンパク質を除去する細胞機構として、ユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー系の2つの分解系があることが知られている。

今回の研究では、マクロオートファジーを特徴付けるオートファゴゾームのマーカー分子である LC3から作製した融合蛍光タンパク質（LC3-EGFP）を脳内に発現させ、生きたマウスの脳内部でダイナミックに変化するオートファゴゾームを2光子顕微鏡で観察する方法を開発した。

そして、この方法を用いて、脳における飢餓誘導性オートファジーが神経細胞において実際に存在すること、脳内のオートファゴゾーム形成に概日リズムがあることを発見した。

さらに、アルツハイマー病態では飢餓による誘導性オートファジーが亢進しているものの、エンドサイトーシス亢進によって細胞外から取り込んだベータアミロイドを十分に分解処理出来ず、細胞内にベータアミロイドを溜め込むことや、この細胞内アミロイドの増加はアルツハイマー病で侵されやすい脳内の重要部位で起こることも明らかにした。

また、細胞内にベータアミロイドが増加した神経細胞を詳細に観察すると、一部は細胞が膨張して破裂し、ベータアミロイドを周辺にまき散らす像も得られた。

これらの結果は、アルツハイマー病態に飢餓状態が重なることで細胞内のベータアミロイドが増加して細胞死につながり、病態の悪化が加速する可能性を示している。

今日では、過度なカロリー摂取などの生活習慣がアルツハイマー病進行を早める要素であることが広く認められているが、脳内で細胞外のベータアミロイド濃度がある程度高まった後では、むしろ、カロリー制限によってアルツハイマー病態を悪化させるリスクとなることが想定されるという。

今後は、本研究成果が、アルツハイマー病の病態理解と治療法開発につながると期待される。

なお、この内容は「Scientific Reports」に掲載された。