重要なタンパク質が老化時の運動能力を維持する(A key protein preserves motor ability during aging)

2024-05-30

2024-05-29 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

老化に伴う運動能力の低下は、神経筋接合部での変化が原因です。特に、運動シナプスの終末が分解され、神経伝達物質の放出が減少することで筋肉の動きが妨げられます。EPFLのブライアン・マッケイブ率いる研究チームは、「Cell Reports」に掲載された研究で、シナプス構造を調整するタンパク質Trioが老化とともに減少し、これが運動能力の低下を引き起こすことを発見しました。しかし、Trioを増加させることで、神経筋接合部の構造が維持され、運動能力の低下が遅れます。老化したショウジョウバエでTrioを増加させた実験では、シナプスの分解が防がれ、運動能力が中年期でも維持されました。この研究は、Trioの増加が加齢による運動機能低下を緩和する新たな治療法の可能性を示しています。

<関連情報>

Trioは運動シナプスを保存し、老化中の運動能力を延長する Trio preserves motor synapses and prolongs motor ability during aging

Soumya Banerjee,Samuel Vernon,Evelyne Ruchti,…,Jamshid Asadzadeh
Cell Reports Published:May 24, 2024
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114256

Highlights

Motor synaptic structures degenerate, and motor ability diminishes with age
Synaptic levels of Trio, a conserved Rac GEF, decline in aging Drosophila
Increasing Trio expression ameliorates age-dependent synapse degeneration
Elevated Trio expression postpones the decline of motor ability during aging

Summary

The decline of motor ability is a hallmark feature of aging and is accompanied by degeneration of motor synaptic terminals. Consistent with this, Drosophila motor synapses undergo characteristic age-dependent structural fragmentation co-incident with diminishing motor ability. Here, we show that motor synapse levels of Trio, an evolutionarily conserved guanine nucleotide exchange factor (GEF), decline with age. We demonstrate that increasing Trio expression in adult Drosophila can abrogate age-dependent synaptic structural fragmentation, postpone the decline of motor ability, and maintain the capacity of motor synapses to sustain high-intensity neurotransmitter release. This preservative activity is conserved in transgenic human Trio, requires Trio Rac GEF function, and can also ameliorate synapse degeneration induced by depletion of miniature neurotransmission. Our results support a paradigm where the structural dissolution of motor synapses precedes and promotes motor behavioral diminishment and where intervening in this process can postpone the decline of motor function during aging.