マイクロRNAの気分障害における役割
研究によると、マイクロRNAが気分障害に関連する行動に影響を与えることがわかった。
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ムード障害は、個人の感情状態に大きな影響を与えるメンタルヘルスの状態だよ。最も一般的なタイプは、重度のうつ病(MDD)と双極性障害(BD)。MDDは長続きする悲しみを引き起こすけど、BDはすごく高い気分(躁)とすごく低い気分(うつ)の間を行ったり来たりするんだ。BDは2つのタイプに分かれていて、タイプ1は躁とうつの両方のエピソードがあるのに対し、タイプ2は軽い高揚感(軽躁)と一緒にうつがある感じ。
遺伝的および環境的要因
ムード障害は家族内で遺伝することが多いから、遺伝子を通じて受け継がれる可能性があるんだ。たとえば、もし近親者にBDがいるなら、発症する確率が高くなるよ。研究によると、同一双生児の約70%がこの症状を共有することがあって、遺伝的なつながりが強調されている。でも、遺伝子だけじゃすべての理由はわからない。幼少期のストレスやトラウマ、重要なライフイベントなども、ムード障害にかかるかどうかに大きな影響を与えるんだ。
研究では、男性と女性がBDを異なるように経験することが示されている。男性は一般的に若い頃に初めての躁エピソードを経験するのに対し、女性はうつエピソードが多い傾向があるんだ。記憶に関しても、男性と女性で強みが違うことがあるみたい。
双極性障害の動物モデル
BDについてもっと学ぶために、研究者たちは主にラットやマウスを使った動物モデルを使うことが多いよ。これらのモデルは躁とうつの症状を模倣できるんだ。たとえば、睡眠不足や特定の遺伝的変化をマウスに加えると、BDの側面を再現できる。研究者は動物がストレスのある状況でどう行動するかを測定して、人間の不安や気分の変動をシミュレートするのに役立てている。
マイクロRNAの役割
最近の研究では、小さなノンコーディングRNA、つまりマイクロRNAがムード障害に重要な役割を果たしていることが指摘されているよ。これらの分子は脳内の遺伝子発現を調節して、神経細胞がどうコミュニケーションをとったりストレスに反応したりするかに影響を与えるんだ。BDの患者では、特定のマイクロRNAのレベルが変わっていることがある。リチウムやバルプロ酸など、ムード障害の治療法もこれらのマイクロRNAに影響を与えるみたい。
研究によると、特定のマイクロRNA、miR-708-5pがムード障害に関与しているかもしれない。この分子のレベルは、これらの状態のリスクがある人やBDと診断された人でよく見られる高いレベルにあるんだ。人間や動物の研究では、ストレスがmiR-708-5pのレベルを上げることがあるみたい。
miR-708-5pの研究
miR-708-5pがムード障害において果たす役割を理解するために、研究者たちは人間と動物の両方で研究を行ったよ。人間では、MDDやBD、またはムード障害がない参加者を募集して、血液サンプルを分析してmiR-708-5pのレベルを測定したんだ。結果は、ムード障害を持つ人が一般的にこのマイクロRNAのレベルが高いことを示していた。
人間の研究の後、研究者たちはラットやマウスの行動を調べてmiR-708-5pの影響を理解しようとした。遺伝的な素因がある動物やストレスにさらされた動物では、miR-708-5pのレベルが気分調節に関連する脳の領域、特に海馬で上がることがわかったんだ。
動物での行動テスト
miR-708-5pが行動にどう影響するかを調べるために、科学者たちはマウスにさまざまなテストを行ったよ。このマイクロRNAのレベルを操作して、感情行動の変化を観察したんだ。たとえば、miR-708-5pのレベルが高いマウスは、ストレステストにさらされたときに絶望感が少なかったり、特定の状況であまり不安を感じなかったりした。興味深いことに、雄のマウスは気分に関連する行動が改善されたけど、雌のマウスにはその特定の変化は見られなかったよ。
逆に、記憶などの認知機能を評価すると、miR-708-5pの過剰発現が認識記憶に著しい障害を引き起こしたんだ。雄と雌のマウス、どちらもある時間が経つと、馴染みのあるオブジェクトと新しいオブジェクトを区別するのが難しくなった。
メカニズムの調査:Neuronatin
次のステップは、miR-708-5pがムード関連の行動にどのように影響するかを分子レベルで探ることだったよ。研究者たちは、神経細胞のカルシウムレベルを調節するのに関与しているNeuronatin(Nnat)という遺伝子に注目したんだ。カルシウムの調節は、神経細胞の適切な機能にとって重要で、アンバランスがムード障害を引き起こすことがある。
研究では、miR-708-5pが直接Nnatを標的にすることが示された。つまり、miR-708-5pのレベルが上がると、Nnatのレベルが下がるってこと。Nnatの減少は神経細胞のカルシウムの恒常性に影響を与え、ムード障害に関連する症状を引き起こす可能性があるんだ。
Nnatレベルの回復の影響
Nnatのレベルを回復させることで、miR-708-5pの増加により引き起こされた気分や記憶の影響を逆転できるかを確認するために、研究者たちはmiR-708-5pとNnatを同時に過剰発現させるシステムを作ったんだ。Nnatのレベルを回復させると、高いmiR-708-5pに関連する多くの否定的な行動変化も軽減された。これは、NnatがmiR-708-5pの増加による行動への影響を和らげる重要な役割を果たしていることを示唆しているね。
結論:今後の研究への示唆
この研究の結果は、ムード障害の文脈におけるmiR-708-5pの重要性を強調しているよ。このマイクロRNAのレベルの増加と人間のムード障害との相関関係、動物モデルで観察された行動効果は、BDを理解し、もしかしたら治療するのに大きな役割を果たすかもしれない。
さらなる研究では、miR-708-5pやNnatとの相互作用をターゲットにすることで、ムード障害の新しい治療戦略につながる可能性があるんだ。これらの生物学的メカニズムについての理解が深まれば、ムード障害に直面している人のために、より良い診断ツールや効果的な治療法が開発されるかもしれないね。
タイトル: Early life stress-induced miR-708-5p regulates mood disorder-associated behavioural phenotypes in mice and is a potential diagnostic biomarker for bipolar disorder
概要: Mood-disorders (MDs) are caused by a complex interplay of genetic and environmental (GxE) risk factors. However, the molecular pathways engaged by GxE risk factors to trigger specific MD-associated endophenotypes are still poorly understood. Here, by using unbiased small RNA sequencing in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), we identified the BD-associated miR-708-5p as one of the most strongly upregulated microRNAs in peripheral blood of both healthy human subjects with a high genetic or environmental (early life stress) predisposition to develop MDs. miR-708 is also upregulated in the hippocampus of rats which underwent juvenile social isolation, a rodent model of early life stress. Furthermore, ectopic overexpression of miR-708-5p in the hippocampus of adult male mice is sufficient to elicit MD-associated behavioural endophenotypes, demonstrating a causal role for elevated miR-708-5p levels in MD development. We further show that miR-708-5p directly targets Neuronatin (Nnat), an endoplasmic reticulum (ER) resident protein involved in calcium homeostasis. Consequently, restoring Nnat expression in the hippocampus of miR-708-5p overexpressing mice rescues miR-708-5p dependent behavioural phenotypes. Finally, miR-708-5p is strongly upregulated in PBMCs derived from patients diagnosed with MD, in particular BD males. Peripheral expression of miR-708-5p, in conjunction with the previously identified miR-499-5p, allows to differentiate male BD patients from patients suffering from major depressive disorder (MDD) and healthy controls. In summary, we describe a functional role for the miR-708-5p/Nnat pathway in MD etiology and identify miR-708-5p as a potential biomarker for the differential diagnosis of MDs.
著者: Gerhard Schratt, C. Gilardi, H. C. Martins, A. Lo Bianco, S. Bicker, P.-L. Germain, F. Gross, A. O. Sungur, T. Kisko, F. Stein, S. Meinert, M. Woehr, R. K. Schwarting, U. Dannlowski, T. Kircher
最終更新: 2024-09-05 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.14.584977
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.14.584977.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。
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