神経細胞の品質低下に起因する脳機能障害からの回復 ~オートファジーの再活性化による神経細胞の回復力を実証~

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2026-06-26 東京大学,科学技術振興機構

東京大学大学院医学系研究科の水島昇教授、江口智也助教らは、神経組織でオートファジーを任意のタイミングでオン・オフできるマウスを開発し、神経細胞の品質低下によって生じた脳機能障害が回復可能であることを実証した。研究では、オートファジーを一時的に停止させることで、凝集タンパク質の蓄積、軸索の腫脹、シナプス異常を誘導し、運動機能や認知機能を低下させた。その後、オートファジーを再活性化すると、異常タンパク質が除去されるだけでなく、軸索やシナプスの形態が改善し、低下していた運動能力や学習能力も回復した。従来は神経変性疾患に対して神経機能の低下を予防する研究が中心であったが、本研究は障害発症後でも神経細胞が本来持つ「回復力(レジリエンス)」を引き出せることを示した点が特徴である。今後、オートファジーを標的とした神経変性疾患や認知症の新たな治療戦略の開発につながることが期待される。

神経細胞の品質低下に起因する脳機能障害からの回復 ~オートファジーの再活性化による神経細胞の回復力を実証~
図1:これまでの研究と今回の研究の比較

<関連情報>

マウスモデルにおけるオートファジーの可逆的抑制は神経細胞の回復力を明らかにする Reversible suppression of autophagy in a mouse model reveals neuronal resilience

Tomoya Eguchi, Manabu Abe, Takuya Tomita, Hideaki Morishita, […] , and Noboru Mizushima
Science  Published:25 Jun 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/science.ady3911

Editor’s summary

Neurons must continuously remove cellular debris to avoid a decline in health and function. However, it has remained unclear how well neurons can recover once such waste has accumulated. Eguchi et al. addressed this question by developing a mouse model in which autophagy, a key intracellular degradation system, can be reversibly switched on and off. They found that suppressing autophagy led to the accumulation of protein aggregates in neurons as well as motor and cognitive dysfunction. Restoring autophagy largely reversed these changes. These results demonstrate the resilience of neurons and highlight the importance of cellular cleanup systems in both maintaining and restoring brain function. —Stella M. Hurtley

Abstract

Impairments in intracellular quality-control mechanisms, including autophagy, affect neuronal integrity and function. Despite numerous studies aimed at slowing neuronal deterioration, it remains unclear whether neuronal function and intracellular quality can be restored once impaired. We developed a mouse model in which autophagy could be rapidly and reversibly regulated to investigate the reversibility of such defects. Suppressing autophagy led to proteome and transcriptome changes, inclusion body accumulation, and axonal swelling, all of which were largely ameliorated after autophagy restoration. Consistent with these cellular abnormalities, autophagy suppression induced motor and cognitive dysfunction, which was also reversed on autophagy restoration. Our findings elucidate the potential resilience of neuronal function and quality enabled by intracellular clearance.

生物化学工学
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