脳の幹細胞の老化メカニズム解明に成功 機能低下に関わる遺伝子を可逆的に制御する因子を特定 ~細胞若返り誘導法の開発に期待~

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2025-06-03 九州大学

九州大学の研究チームは、脳内の免疫細胞であるミクログリアが、細胞外に放出されるヌクレオチドであるウリジン二リン酸(UDP)を感知し、貪食(不要物の取り込み)を促進する新たなメカニズムを解明しました。具体的には、ミクログリアに発現するP2Y6受容体がUDPを検知すると、細胞内のカルシウム濃度が上昇し、貪食能が飛躍的に増強されることが確認されました。この発見は、神経変性疾患や脳損傷後の治療法開発において、ミクログリアの機能を調節する新たなターゲットとなる可能性があります。

脳の幹細胞の老化メカニズム解明に成功 機能低下に関わる遺伝子を可逆的に制御する因子を特定 ~細胞若返り誘導法の開発に期待~
図1: 海馬ニューロン新生

<関連情報>

マウス海馬における神経幹細胞の老化をエピジェネティックに制御するSetd8の機能低下 Epigenetic regulation of neural stem cell aging in the mouse hippocampus by Setd8 downregulation

Shuzo Matsubara, Kanae Matsuda-Ito, Haruka Sekiryu, Hiroyoshi Do, Takumi Nakagawa, Naoya Murao, Hisanobu Oda, Kinichi Nakashima, and Taito Matsuda
EMBO journal  Published:3 June 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s44318-025-00455-8

Abstract

Neural stem cells (NSCs) in the mammalian brain decline rapidly with age, leading to impairment of hippocampal memory function in later life. However, the relationship between epigenetic remodeling and transcriptional regulation that compromises hippocampal NSC activity during the early stage of chronological aging remains unclear. Here, we performed single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and single-cell ATAC sequencing (scATAC-seq) on NSCs and newly generated neurons across different stages. Integrated data analysis revealed continuous alterations in the chromatin profile of hippocampal NSCs and their progeny from neonatal to mature adult stages, accompanied by consistent changes in transcriptional profiles. Further, decreased expression of Setd8, encoding the enzyme for histone H4 monomethylation at lysine 20 (H4K20me1), underlies age-related changes in mouse hippocampal NSCs. Notably, depletion of Setd8 elicits alterations in gene expression and epigenetic regulation that phenocopy age-related changes, and impairs NSC activity, leading to hippocampal memory deficits. Together, our study provides a global map of longitudinal chromatin and transcriptome changes during brain aging and identifies mechanistic insights into early-onset decline of NSC activity and hippocampal neurogenesis that precedes functional aging.

医療・健康
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