年齢が統合失調症と介在ニューロンの変化に与える影響

統合失調症は北米で約1%の人に影響を与える深刻な精神的状態だよ。日常生活を妨げる様々な症状を引き起こすことで知られていて、一般的にはポジティブ症状、ネガティブ症状、認知障害の3種類に分類されるんだ。

ポジティブ症状には、妄想や幻覚があって、本人が無いものを見たり聞いたりすることが含まれるよ。ネガティブ症状は、やる気がない、社会から引きこもる、感情を表現するのが難しいみたいなことで、認知障害は記憶や注意力に影響を与えて、物事をはっきり考えたり情報を処理したりするのが難しくなるんだ。

統合失調症の現れ方は人によって異なるけど、症状が初めて現れる時期、性別、遺伝的背景、ライフスタイルなどが、その重症度や結果に影響を与えるんだ。平均して、統合失調症の人は寿命が短いことが多いし、早期の診断はより重い症状や課題を意味することが多いよ。

研究者たちは、統合失調症に関連する脳の変化を調べているんだ。特にGABAという化学物質を使ってコミュニケーションを取る特定の脳細胞、インターニューロンに注目しているよ。これらのインターニューロンは情報処理や脳内の興奮と抑制のバランスを保つのに重要な役割を果たしているんだ。

インターニューロンの一つのサブタイプはパルバルブミン（PVALB）って呼ばれていて、もう一つはソマトスタチン（SST）だよ。これらの細胞の活動の変化は、統合失調症における記憶や思考スキルの問題に関連しているんだ。PVALB細胞は他の脳細胞を調整するのに関わっていて、作業記憶などの重要な認知機能に結びついているんだ。

DLPFC（背外側前頭前皮質）や帯状皮質は、統合失調症における役割がよく研究されている脳の領域なんだ。これらの領域に異常な活動があると認知の難しさにつながることがあるからね。

SSTインターニューロンも脳内の情報処理を制御する役割を果たしているよ。これらの細胞が正常に機能しないと、注意力や記憶、ナビゲーションに問題が出てくる可能性があるんだ。これらのインターニューロンの欠損は、さまざまな脳の状態や加齢した人々で見られ、その細胞の脆弱性を示唆しているんだ。

インターニューロンの変化が統合失調症に関連しているという証拠がある一方で、これらの変化が細胞数の変化によるものなのか、それとも細胞の分子構成の変化によるものなのかはまだ不明なんだ。一部の研究では、統合失調症ではPVALB細胞の数が減少することが示唆されているけど、PVALB特異的mRNAのレベルは大きく変わらないらしい。他の研究でも、これらの細胞の存在が減少していることが報告されているよ。

年齢と統合失調症の関係を理解しようとする中で、遺伝子発現の違いが年齢によって異なる可能性があることが示されたんだ。特に、統合失調症に関連する最も顕著な遺伝子発現の変化は中年期に起こるようで、これが「早老化脳」という現象に寄与するかもしれないんだ。

健康的な老化もSSTやPVALB細胞の減少に関連しているから、老化が統合失調症とどのように相互作用するかを研究することが重要なんだ。これらの細胞の健康と発症年齢、死亡年齢、病気の重症度などの要因との関連は、まだ十分には調査されていないよ。

この研究では、細胞のタイプやその量の特定の変化が統合失調症の問題にどのように寄与するかを明らかにすることを目指していて、特にPVALBとSST細胞に焦点を当てているんだ。研究者たちは、これらの変化が個人の年齢に依存していて、さまざまな年齢層で細胞の発現パターンや量が異なると仮定しているよ。そして、統合失調症が始まる年齢や死亡年齢のような臨床的要因とこれらの変化がどのように関連するかも調べる予定で、早期に診断された人はこれらの細胞により顕著な欠損があるかもしれないってことを示唆しているんだ。

#データの分析

この研究を行うために、チームは統合失調症の人と対照の人からポストモーテムで集めた12のデータセットを分析したんだ。このデータは複数の脳バンクや研究機関からのもので、特にDLPFCや前帯状皮質（ACC）からのサンプルが含まれているよ。

研究者たちは、サンプルにどのタイプのRNAが存在するかの情報を集めたんだ。これは遺伝子発現や細胞の活動を理解するのに重要だよ。彼らは成人のヒトサンプルのみを含め、適切な診断がないものは除外して、データの関連性を確保したんだ。

組織サンプルの処理や分析方法は研究によって異なっていたけど、チームはバルクRNAシーケンシングデータを集めて、多くの細胞にわたる遺伝子発現の広い視点を提供したり、より詳細な洞察を得るために単一細胞RNAシーケンシングのデータを取得しているんだ。

バルクRNAシーケンシングデータにおける様々な細胞タイプの割合を推定するために、研究者たちは各細胞タイプに特有の遺伝子マーカーを考慮した特定のアルゴリズムを使ったんだ。これにより、サンプルにどれだけのPVALB細胞とSST細胞が存在するかを把握できたんだ。

単一核RNAシーケンシングの場合は、似たようなアプローチをとり、個々の細胞を直接見てそのタイプを数えたり割合を定量化したりしたよ。これによって、特定のサンプルにどのくらいの細胞タイプが存在するかをより明確に理解でき、統合失調症の人と健康な対照との間に顕著な違いが明らかになるんだ。

#統合失調症が細胞の割合に与える影響

統合失調症がGABA作動性インターニューロンの割合にどのように影響するかを見るために、研究者たちは異なるコホートからの複数のデータセットを分析したんだ。彼らは、統合失調症は一般的に若い個体のサンプルでPVALBとSST細胞の量が減少していることと関連していることを見つけたよ。このパターンは、寄付者の平均年齢が低い複数のデータセットで観察されたんだ。

一方、特に70歳以上の高齢者のデータは、統合失調症の人においてこれらの細胞の割合が対照に比べて増加していることを示したよ。これは、高齢の統合失調症の人が健康な仲間に比べてこれらのインターニューロンの喪失が少ないという予想外の傾向を示唆しているんだ。

この違いを説明できる要因を調べたところ、参加者の平均年齢がコホートによって大きく異なることに気づいたんだ。若い個体のデータセットでは、統合失調症の人でPVALBとSST細胞が減少している一方で、高齢コホートでは同じ減少は見られなかったよ。

研究者たちは加齢が細胞割合の違いにどのように影響するかも探求したんだ。若い統合失調症の人たちでは、特に30-49歳の年齢層でPVALBとSST細胞の顕著な減少が見られたけど、高齢層になるとこの減少は少なくなり、最も古い寄付者では割合が増加する証拠もあったんだ。

年齢と統合失調症の診断の相互作用を調べた分析では、顕著なパターンが明らかになり、統合失調症が細胞の割合に与える影響が年齢とともに変化することを示唆しているよ。若い寄付者の統合失調症は特定の細胞タイプの減少を示すことが多かったけど、高齢の寄付者では驚くべき増加が見られたんだ。

これらの発見を裏付けるために、研究者たちは単一核RNAシーケンシングや、細胞密度を直接測定する蛍光原位ハイブリダイゼーションのデータも利用したよ。これらの方法で観察された結果は一貫しており、GABA作動性インターニューロンにおける年齢依存の違いを確認したんだ。

#統合失調症の発症年齢の役割

次に、研究者たちは統合失調症が始まる年齢がPVALBとSST細胞のレベルに影響を与えるかどうかを調べたんだ。早期に診断された個体は、これらの細胞の割合が低い傾向があったよ。これは、診断のタイミングが統合失調症の個人における細胞の変化の程度に大きく影響するかもしれないことを示しているんだ。

すべてのデータセットが症状の重症度に関する詳細な臨床情報を含んでいるわけではなかったけど、発症年齢は一部で提供されていたよ。発見は、早期の発症がGABA作動性インターニューロンに対するより深刻な欠損と相関している可能性を示唆しているんだ。

#遺伝子発現の異なるパターン

この研究では、GABA作動性細胞タイプにおける遺伝子発現パターンが統合失調症の人の間で異なるかどうかも調べたんだ。彼らは特にPVALBとSST細胞のmRNAレベルを見て、統合失調症の人と健康な対照の間で発現の違いがあるかどうかを確認したよ。

若い統合失調症の人では、PVALB mRNA発現に顕著な減少が見られたんだ。このパターンはすべてのデータセットで普遍的に観察されるわけではなく、コホートや他の要因によって変わる可能性があることを示しているよ。

研究者たちは、若い人と高齢者の両方の統合失調症の人でSST mRNA発現も調べた。ただ、若い個体のDLPFCでは減少していたけど、高齢者でも減少が見られたけど、すべてのグループで結果が一貫していなかったんだ。

要するに、この研究は統合失調症が年齢や細胞タイプ、特にPVALBとSSTインターニューロンにどのように相互作用するかに関する洞察を提供しているんだ。若い個体はこれらの細胞タイプの減少がより顕著な一方で、高齢の個体はそうではないかもしれないってことがわかったんだ。

#結論：今後の研究への示唆

この研究の結果は、統合失調症、年齢、関与する脳細胞のタイプの間の複雑な関係を浮き彫りにしているよ。若い個体が重要なインターニューロンの数が少ないために大きな課題に直面する一方で、高齢の統合失調症の人はこれらの細胞を維持する意外な弾力性を示すかもしれないことを示唆しているんだ。

これらの観察結果は、年齢を考慮に入れた個別の治療戦略の必要性を強調しているよ。なぜ一部の高齢の統合失調症の人がより多くのインターニューロンを維持しているのかを理解することが、潜在的な保護因子に関する貴重な洞察を提供し、治療オプションの改善につながるかもしれないんだ。

今後の研究は、年齢に関連する脳細胞の変化が統合失調症の理解にどのように貢献するかを探求し続けるべきだよ。これにより、若い個体の脳の健康を保持するための介入策や、高齢の患者における弾力性に寄与する要因を探る道が開かれるかもしれないんだ。

結論として、この研究は年齢、細胞タイプ、そして統合失調症との重要なつながりを示していて、この状態を発達過程や老化のプロセスの視点で見る重要性を強調しているんだ。この分野でのさらなる探求が、統合失調症を持つ人々の理解と結果の改善に向けて不可欠であることは間違いないよ。