脳の生理的な老化機構を解明 〜超高齢化時代の予防医学の確立に向けた一歩〜

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2026-05-12 島根大学

島根大学の桑子賢一郎准教授らの研究グループは、加齢に伴う脳機能低下の新たな分子機構を解明した。成果は『EMBO Reports』誌に掲載された。研究では、神経細胞核膜に存在するLINC複合体に着目し、老齢マウスでLINC複合体構成分子Sun1やNesprin1の発現が著しく低下することを発見した。この低下により核構造異常とクロマチン構造変化が生じ、神経活動制御遺伝子群の発現異常を介して、活動電位発生部位である軸索起始部(AIS)の障害を引き起こすことが判明した。その結果、神経細胞の興奮性低下や記憶力低下、不安情動増大など脳機能老化が進行する。一方、AAVベクターを用いて老齢マウス神経細胞へSun1を補充すると、核構造異常やAIS短縮、神経興奮性低下が改善され、記憶機能や情動異常も若齢レベル近くまで回復した。研究は、LINC複合体機能低下が脳老化を駆動する重要因子であることを示し、脳老化予防や健康寿命延伸に向けた新たな介入戦略につながる可能性がある。

脳の生理的な老化機構を解明 〜超高齢化時代の予防医学の確立に向けた一歩〜
加齢による核膜LINC複合体 の発現低下(大脳皮質神経細胞)

<関連情報>

加齢に伴う核膜LINC複合体の減少は、軸索起始部機能不全を介して神経細胞の老化を促進する Age-related decline in nuclear envelope LINC complex drives neuronal aging via axon initial segment dysfunction

Koichi Hasegawa,Noriyuki Hama,Mina Amemiya,Chao Zeng,Yasuyuki Ito,Sadafumi Suzuki,Keiichiro Nakamura,Junpei Kondo,Chiharu Takeda,Yuji Kurihara,Kazuho Ikeda,Yuki Fujita,Yasushi Okada,Atsushi Toyoda,Michiaki Hamada & Ken-ichiro Kuwako
EMBO Reports  Published:22 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s44319-026-00786-5

Abstract

Brain aging is an intricate process that inevitably leads to functional deterioration. However, its molecular drivers remain unclear. Here, we show that the age-related decline in LINC complex expression on the neuronal nuclear envelope impairs axon initial segment (AIS)-mediated excitability and triggers brain aging. With aging, the expression of LINC complex components, including Sun1, decreases in various brain regions, accompanied by a reduction in AIS length. Preserving Sun1 expression rescues nuclear structural abnormalities in aged neurons, shifting chromatin dynamics and global gene expression toward those of young neurons. Particularly, it restores the expression of AIS-related molecules, including voltage-gated sodium or potassium channels essential for action potential generation. Inhibiting the LINC complex in young mice impairs AIS integrity, leading to reduced neuronal excitability and brain dysfunction. Furthermore, Sun1 administration to aged neurons prevents age-related AIS shortening, excitability impairment, and brain function changes. Thus, we uncover the mechanism of normal brain aging involving AIS dysfunction, identifying the LINC complex component Sun1 as essential for preserving brain function.

医療・健康
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