エピジェネティクスで記憶のON/OFF切り替えに成功(Switching memories on and off with epigenetics)

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2025-10-30 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

ローザンヌ連邦工科大学(EPFL)の研究チームは、エピジェネティック制御を利用してマウスの記憶を「オン」「オフ」切り替えできることを実証した。研究では、記憶形成に関与するArc遺伝子の調節領域にCRISPRベースのエピジェネティック編集技術を適用し、遺伝子発現を抑制すると記憶想起が阻害され(記憶オフ)、逆に活性化すると想起が促進される(記憶オン)ことを確認した。さらに、この操作は同一個体内で可逆的に行えることも示された。注目すべきは、形成済みの長期記憶にも作用し、定着後の記憶表現そのものを操作できた点である。これは、DNAメチル化やヒストン修飾といったエピジェネティック変化が単なる副次的現象ではなく、記憶の発現を直接制御する因果的要因であることを示す初の明確な証拠となった。今後は、トラウマ記憶やアルツハイマー病など記憶障害への応用が期待されるが、現段階ではマウス実験に限定されており、人への応用にはさらなる研究が必要である。

<関連情報>

記憶発現における細胞型および遺伝子座特異的なエピジェネティック編集 Cell-type- and locus-specific epigenetic editing of memory expression

Davide M. Coda,Lisa Watt,Liliane Glauser,Mykhailo Y. Batiuk,Allison M. Burns,Cora L. Stahl,Lok Y. Wong & Johannes Gräff
Nature Genetics  Published:29 October 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41588-025-02368-y

エピジェネティクスで記憶のON/OFF切り替えに成功(Switching memories on and off with epigenetics)

Abstract

Epigenetic mechanisms have long been proposed to act as molecular mnemonics1,2,3, but whether the epigenetic makeup of a single genomic site can guide learnt behaviors remains unknown. Here we combined CRISPR-based epigenetic editing tools4,5 with c-Fos-driven engram technologies6,7 to address this question in memory-bearing neuronal ensembles. Focusing on the promoter of Arc, which encodes a master regulator of synaptic plasticity8, we found that its locus-specific and temporally controlled epigenetic editing is necessary and sufficient to regulate memory expression. Such effects occurred irrespective of the memory phase—during the initially labile period after learning and for fully consolidated memories—and were reversible within subject, testifying to their inherent plasticity. These findings provide a proof-of-principle that site-specific epigenetic dynamics are causally implicated in memory expression.

医療・健康
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