DNA損傷が神経細胞の自己破壊を誘導する仕組みを解明 (DNA damage can trigger neurons to self-destruct)

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2026-07-01 ワシントン大学セントルイス校

米国ワシントン大学セントルイス校医学部の研究チームは、DNA損傷が神経細胞の自己破壊(細胞死)を引き起こす分子メカニズムを解明した。研究では、神経細胞内でDNA損傷が蓄積すると、通常はDNA修復に関与するタンパク質が異なる役割を担い、細胞死を誘導するシグナル経路を活性化することを明らかにした。この仕組みは、過度のDNA損傷を受けた神経細胞を除去する防御機構と考えられる一方で、過剰に働くと神経細胞の喪失を招き、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の進行に関与する可能性がある。研究チームは、この経路を阻害することで、DNA損傷があっても神経細胞の生存率を高められることを実験的に示した。本成果は、神経細胞死を抑制する新たな治療標的を提示するものであり、加齢や神経変性疾患による脳機能低下の予防・治療法開発につながることが期待される。研究成果はNature Neuroscience誌に掲載された。

<関連情報>

SARM1は神経細胞のパルタナトスを実行し、興奮毒性細胞死を促進する SARM1 executes neuronal parthanatos and promotes excitotoxic cell death

Tong Wu ∙ Liya Yuan ∙ Yo Sasaki ∙ … ∙ A. Joseph Bloom ∙ Aaron DiAntonio ∙ Jeffrey Milbrandt
Neuron  Published:April 16, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.03.027

DNA損傷が神経細胞の自己破壊を誘導する仕組みを解明 (DNA damage can trigger neurons to self-destruct)

Highlights

  • DNA damage activates SARM1 to drive mitochondrial depolarization and axon loss
  • PARP1 hyperactivation engages SARM1 to execute neuronal parthanatos
  • SARM1 inhibition blocks AIF translocation and neuronal death in parthanatos
  • SARM1 inhibition protects neurons in FUS-ALS, Parkinson’s disease, and excitotoxicity models

Summary

The nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) hydrolase sterile alpha and Toll/interleukin-1 receptor motif-containing 1 (SARM1) is the central executioner of pathological axon degeneration and is allosterically activated by an increased nicotinamide mononucleotide (NMN)/NAD+ ratio. DNA damage induces NAD+ loss and an increased NMN/NAD+ ratio by hyperactivating poly(ADP-ribose) polymerase 1 (PARP1), which triggers the parthanatos cell death pathway. Multiple mechanistically distinct DNA-damaging agents activate SARM1 and induce axon degeneration following PARP1 activation. Remarkably, SARM1 is required for key steps downstream of hyperactivated PARP1, which are pathognomonic of parthanatos, including mitochondrial depolarization, nuclear translocation of apoptosis-inducing factor (AIF), and cell death. Hence, SARM1 is an essential component of neuronal parthanatos. Moreover, complex neurodegenerative stimuli whose mechanisms include activation of parthanatos, such as 1-methyl-4-phenyl-pyridinium (MPP+) dopaminergic neuron toxicity and N-methyl-D-aspartate (NMDA) excitotoxicity, are potently protected by SARM1 inhibition. These findings place SARM1 at the nexus of multiple mechanisms driving neuronal cell death, thereby greatly expanding the potential clinical utility of SARM1 inhibitors beyond diseases of axon loss.

医療・健康
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