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# 健康科学# 神経学

アルツハイマーにおけるTREM2と脂質の変化の関連性

研究はアルツハイマー病におけるリピッドとTREM2の役割を強調している。

Cristina Legido-Quigley, P. Proitsi, A. Ebshiana, A. Wretlind, J. Xu, A. K. Hodges

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アルツハイマー病におけるTアルツハイマー病におけるTREM2と脂質におけるTREM2の役割を調べている。研究は、アルツハイマーに関連する脂質変化
目次

平均寿命は年々増えてるけど、それがアルツハイマー病(AD)みたいな年齢に関連する病気が増える原因になってる。認知症の人の数は2050年までに4680万人から1億3150万人に増えるって予測されてる。これには効果的な治療法を見つけるための緊急の行動が求められてる。研究者たちは、アルツハイマー病のリスクを高める約84の遺伝子に関連したDNAの変化を特定してる。そのうちの約4分の1は、ミクログリアって呼ばれる特定の脳細胞で特に活発だ。

注目すべき遺伝子の一つがTREM2。これは脳がダメージに反応するのを助ける遺伝子で、特にミクログリアに存在する。TREM2に珍しい変化がある人は、アルツハイマー病や関連する病状を発症するリスクが大幅に高くなる。TREM2のある変異は、ナス-ハコラ病と呼ばれる珍しい障害を引き起こすこともあって、これが若い時に骨折や認知症を引き起こすんだ。

TREM2の役割

TREM2のリスク変異は、その構造と体の中での機能に関連してる。TREM2の変化は、どうやって作られるか、細胞表面にどのくらい存在するか、他の分子と結びつく能力に影響する。TREM2は通常、脳の中で特定の脂肪とよく結びついて、特に死にかけのニューロンにあるリン脂質を見つける。TREM2が関わる他の脂肪もあって、これらが脳がダメージに対処する方法に影響を与える可能性がある。

TREM2の機能不全は、脳がダメージに反応する能力を損なうことがあって、いろんな問題を引き起こす。TREM2がうまく働かないと、ミクログリアは廃棄物や死んだ細胞を取り込んで取り除くのが難しくなる。非常に珍しいTREM2リスクケースに関する研究では、影響を受けた人の脳の中で特定の脂肪が変化してることが示されて、TREM2がこれらの脂質をコントロールするのを助けるかもしれないってことがわかった。

アルツハイマー病を持つ人でTREM2リスク変異を持つ人の脳のプラークは密度が低くて、近くのミクログリアは異常な活動を示してる。TREM2の機能の喪失は、こうした細胞が物質を飲み込んで消化するために必要な構造を形成する方法に影響を与えて、効果的に廃棄物を取り除くことができなくなる。

脂質とアルツハイマー病の関係

最近の研究は、アルツハイマー病における脂肪(脂質)ネットワークを探る重要性を強調してる。脂質は細胞膜の重要な構成要素で、健康を維持するためにいろいろな役割を果たす。この研究では、アルツハイマー病患者と年齢が一致する対照の人からの人間の脳組織の脂質ネットワークを調べることを目指して、特にTREM2リスク変異のある人の病気プロセスにおける重要な脂質を特定することに注目してる。

研究では、TREM2変異を持つアルツハイマー患者、TREM2変異を持たないアルツハイマー患者、健康な対照の3つのグループから脳組織サンプルを分析した。研究者たちは特定の方法を使って脳組織から脂質を抽出し、傾向やパターンを探った。

サンプル収集と分析

脳組織は、同意を与えたドナーから集められた。以下のグループが形成された:TREM2リスク変異を持つアルツハイマー患者、TREM2変異を持たないアルツハイマー患者、健康な対照。研究者たちは、記憶に重要な海馬とBA9前連合皮質という2つの脳の領域に注目した。

さまざまなドナーからのサンプルは、分析のために最高の品質を確保する注意深い方法で脂質を抽出するために処理された。抽出された脂質は、高度な技術を使って脳組織の中の異なる脂肪の種類やそのレベルを特定するために分析された。

脂質レベルの発見

分析の結果、グループ間で異なる脂質レベルが明らかになった。特に、アルツハイマー患者の中には、対照のグループに比べて高い脂質があった。具体的には、セラミドやスフィンゴミエリンのような特定の長鎖脂肪が、特にTREM2リスク変異を持つアルツハイマー患者において著しく増加してることがわかった。これらの発見は、脳の脂肪組成の変化がアルツハイマー病やTREM2の機能に密接に関連している可能性があることを示唆してる。

研究では、脂質ネットワークの重要なプレーヤーである特定の「ハブ」脂質が特定され、これらの脂質はアルツハイマー病と有意に関連してることが示されて、将来的な治療のターゲットになりうることを示してる。これらの中で、リン脂質は病気プロセスに関わる主要な成分として際立ってる。

リン脂質の役割

リン脂質は通常、細胞膜の内側に存在するけど、細胞がダメージを受けたり死にかけたりすると外側にも現れる。これはミクログリアに死んだ細胞を取り除けと信号を送る。アルツハイマー病では、TREM2の機能がうまく働かないと、ミクログリアはこの信号を持ったニューロンを認識して吸収するのに失敗して、ダメージを受けた細胞が蓄積することになる。

アルツハイマー患者のリン脂質レベルの上昇は、ミクログリアの正常な機能に問題がある可能性を示してる。研究者たちは、TREM2リスク変異を持つアルツハイマー患者のリン脂質レベルが高かったことを見つけて、これらの細胞が脳の中で不健康な細胞を効果的に取り除けていないことを示唆してる。

脂質とアルツハイマー病理の関連

研究の発見は、特定の脂質のレベルがアルツハイマー病における炎症や細胞ダメージに関連していることを示唆してる。蓄積された脂質、特にセラミドは、炎症や細胞死に関連するシグナル伝達経路に関与していて、脂質代謝の調整が乱れることでアルツハイマーの進行にさらに寄与するかもしれない。

研究者たちは、脂質、TREM2、アルツハイマーのつながりを理解することが新しい治療戦略の開発に役立つかもしれないと強調してる。TREM2が脂質シグナル伝達やダメージを受けた細胞の除去に重要なら、これらのプロセスを標的にすることでアルツハイマー病の管理や予防に役立つ治療法が見つかるかもしれない。

脳領域特異的な変化の調査

この研究はアルツハイマー病に関連する脂質の変化についての洞察を提供したけど、これらの変化が異なる脳の領域で一貫しているかどうかにも興味がもたれてた。発見によると、主要な脂質ネットワークは2つの研究対象領域で保持されていたけど、特定の脂質の種類や量に関して地域差が認められた。

これは、病気に関連する一般的な変化がある一方で、各脳領域がアルツハイマーの病理プロセスに対して異なる反応を示す可能性があることを示唆してる。将来の研究は、アルツハイマーが脳の異なる部分にどのように影響を与えるかをよりよく理解するために、これらの地域的な変動を考慮する必要がある。

結論

要するに、この研究はアルツハイマー病における脂質の重要性とTREM2が脂質代謝や脳のダメージへの反応にどのように関わっているかを明らかにしてる。この研究は、特にTREM2リスク変異に関与する脂質ネットワークにおけるさらなる調査の必要性を強調してる。

脂質の調整異常に対処し、ミクログリアの機能を向上させることは、治療戦略を開発するための潜在的な道かもしれない。脂質とTREM2がアルツハイマー病でどのように相互作用するかを理解することによって、この厄介な状態を管理または緩和する新たな方法が見つかる可能性がある。

研究者たちがこれらのつながりを探求し続ける中で、今後の研究は脂質、TREM2、アルツハイマー病理の関係を明らかにし、新しい治療法のための道を提供するだろう。

オリジナルソース

タイトル: Alterations in the Brain Lipidome of Alzheimer's Disease Donors with Rare TREM2 Risk Variants

概要: TREM2 is a microglial receptor, sensitive to Phospholipids and Sphingomyelins, associated with neurodegeneration. Hypomorphic variants in the TREM2 gene significantly increase the risk of developing AD. The main aim of this study was to characterize networks of lipids in post-mortem brain from AD and control donors, and to identify key lipids that are associated with AD and impacted by dysfunctional TREM2. We studied human post-mortem brain tissue from the hippocampus and the BA9 pre-association cortex from a total of 102 post-mortem brains. Specifically, brain tissue from the BA9 pre-association cortex was available for n=55 donors and brain tissue from the hippocampus was available for n=47 brain donors from three groups: AD donors with a non-synonymous risk DNA variant in TREM2 (AD-TREM2var), AD donors with no TREM2-associated variant (AD-TREM2wt), and control donors. Mass Spectrometry was performed to obtain lipidomic signatures spanning 99 lipid species that included the following lipid classes: Ceramides, Sphingomyelins, Phosphatidic acids, Phopshatidyl-cholines, Phosphatidyl-ethalonamines, Phosphatidyl-glycerols, Phosphatidyl-inositols, Phosphatidyl-serines and Triglycerides. Weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) was used to identify highly correlated lipid modules and hub lipids. Linear mixed models and linear regression analyses, adjusted for age, biological sex, number of APOE{varepsilon}4 alleles and post-mortem delay were used to assess the association of modules and individual hub lipids with AD and TREM2 status. Four lipid modules were found to be relatively well-preserved between the two brain regions, and three of these modules were altered in AD donors and/or in AD donors with TREM2 genetic variants. Levels of the BA9 "turquoise" module ("blue" hippocampus module), enriched in Sphingolipids and Phospholipids, were elevated in AD brain donors and in AD TREM2 carriers. The key lipid (hub) of the BA9 "turquoise"/ hippocampus "blue" module was a Phosphatidylserine (PS(32:1)), increased in both AD donors and TREM2 carriers (AD-TREM2wt versus controls: beta=0.468, 95% CI 0.05 - 0.89, p= 3.02E-02; and AD-TREM2var versus controls: beta=1.00, 95% CI 0.53 - 1.47, p= 5.57E-03), whereas the strongest association was observed with a Ceramide (Cer(d38:1)) (AD-TREM2wt versus controls: beta=0.663, 95% CI 0.17 - 1.16, p= 8.9E-03; and AD-TREM2var versus controls: beta=1.31, 95% CI 0.78 - 1.84, p= 4.35E-06). The consistent increase in TREM2 ligands such as Ceramides and Phosphatidyl-serines in the brains of AD donors, particularly in carriers of TREM2 risk variants, could reflect the presence of AD-associated damage signals in the form of stressed/apoptotic cells and damaged myelin.

著者: Cristina Legido-Quigley, P. Proitsi, A. Ebshiana, A. Wretlind, J. Xu, A. K. Hodges

最終更新: 2024-08-22 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.22.24311238

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.22.24311238.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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