投稿者: superuser_1

可逆性小児急性肝不全の発症機序の解明 〜治療薬開発に向けた道筋〜（モドミクス医学分野：魏教授）

【発表のポイント】
⚫ 可逆性小児急性肝不全の原因の一つはミトコンドリア酵素の MTU1 遺伝子の変異ですが、疾患発症の仕組みは不明でした。
⚫ MTU1 遺伝子の疾患関連変異の作用を検討し、変異がミトコンドリア tRNA 硫黄修飾^（注１）の低下を引き起こすことで発症に寄与することを明らかにしました。また、MTU1 変異の種類によって硫黄修飾障害率が異なり、病態の重篤度に大きく影響することが分かりました。
⚫ MTU1 タンパク質を分解してしまう CLPP^（注２）遺伝子の発現を抑制することで、ミトコンドリア tRNA 硫黄修飾の回復に成功しました。

【概要】
可逆性小児急性肝不全は、重度の肝機能低下を主症状とする希少小児疾患であり、出生後まもなく発症し死に至るケースも報告されています。可逆性小児肝不全の原因として MTU1 遺伝子の変異が知られています。一方、患者で報告されている MTU1 遺伝子の変異は非常に多様であり、それぞれの変異が疾患の発症に与える影響は不明でした。
東北大学加齢医学研究所の魏范研教授、Raja Norazireen Raja Ahmad 研究員らは、熊本大学大学院生命科学研究部富澤一仁教授、筑波大学計算科学研究センター重田育照教授らとの共同研究により、可逆性小児肝不全患者で報告されている 17 種類の MTU1 遺伝子変異の作用を明らかにしました。これらの変異は MTU1 の酵素活性とタンパク量の低下を引き起こすことで、MTU1 によるミトコンドリア tRNA 硫黄修飾を大きく障害し、ミトコンドリアでのタンパク質翻訳とエネルギー代謝の低下原因となることがわかりました。
また、MTU1 タンパク量低下の原因は、CLPP による分解であることを突き止めました。さらに、CLPP の機能抑制が MTU1 タンパク量の増加を介して、ミトコンドリア tRNA 硫黄修飾の回復に成功し、MTU1 の分解抑制が可逆性小児肝不全の治療につながる可能性が示されました。
本研究結果は2023年12月19日付の欧科学誌 Nucleic Acids Research に掲載されました。

図　MTU1 病原性変異によるミトコンドリア機能障害と疾患発症の分子機構

【用語説明】
注1． tRNA：
80 塩基前後の長さを有する小分子 RNA であり、末端にアミノ酸を結合している。tRNA は mRNA と結合し遺伝子暗号を解読することで、mRNA の設計図通りにタンパク質が合成される。
注2． CLPP：
Endopeptidase Clp の略であり、ミトコンドリアの内腔に局在するエンドペプチダーゼである。ミトコンドリア内腔において様々なタンパク質を分解し、タンパク質の恒常性維持に必要である。

詳細（プレスリリース本文）

【問い合わせ先】
＜研究に関すること＞
東北大学加齢医学研究所 モドミクス医学分野　教授　魏范研
TEL：022-717-8562
E-mail：fanyan.wei.d3*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

＜報道に関すること＞
東北大学加齢医学研究所 広報情報室
TEL：022-717-8443
E-mail : ida-pr-office*grp.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

わさび由来成分の健康成分であるヘキサラファンを 12 週間毎日摂取すると高齢者の記憶機能が改善！ 〜健康な高齢者を対象とした二重盲検無作為比較対照試験で検証〜（人間環境大学総合心理学部：野内類教授（研究当時:東北大学加齢医学研究所(准教授)）

【概要】
加齢による記憶力を中心とする認知機能の低下は、高齢者の生活の質を低下させる要因の一つです。人間環境大学の野内類教授（研究当時：東北大学加齢医学研究所(准教授)）と東北大学の川島隆太教授を中心とする研究グループと金印株式会社は、本わさびに含まれる健康成分であるヘキサラファン(6-MSITC )が、健康な高齢者の認知機能に及ぼす効果を、無作為比較対照試験を用いて検証しました。その結果、ヘキサラファンを含むサプリメントを 12 週間毎日摂取した群(ヘキサラファン群)は、ヘキサラファンが一切含まれていないプラセボサプリメントを摂取した群(プラセボ群)よりも、記憶力(エピソード記憶と作業記憶)が向上することが明らかになりました。
本研究の成果は、2023 年 10 月 30 日にオンライン雑誌の Nutrients 誌に掲載されました。

詳細は次をご覧ください。
詳細

【お問い合わせ先】
＜研究に関すること＞
人間環境大学総合心理学部　教授　野内 類
E-mail：r-nouchi*uhe.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

脳内の細胞活動変化を網羅的に解析する方法を提案 〜一時的な睡眠不足による神経活動変化を検証〜（統合生理学研究分野：佐藤准教授）

【発表のポイント】
⚫ 様々な身体の不具合につながる一時的な睡眠不足^（注１）で起こる脳神経活動の変化を網羅的に解析しました。
⚫ 一時的な睡眠不足によりもたらされる脳領域間の結合性^（注２）の変化を世界で初めて定量的に示しました。
⚫ 遺伝子改変モデルマウスと半自動脳アトラスレジストレーションツール^（注３）を組み合わせることで、心理的な偏りのない網羅的な細胞活動変化の解析を可能にする方法を提案しました。

【概要】
睡眠不足は、私たちの日常生活に悪影響を及ぼしうる大きな社会問題となっています。加齢医学研究所統合生理学研究分野の佐藤亜希子准教授（兼務：国立長寿医療研究センター・副部長）、漆畑拓弥助教、国立長寿医療研究センターの後藤三緒研究補助員、壁谷慶子研究補助員、辻将吾研究員らは、マウスを用いて、脳内の細胞活動変化を網羅的に解析する新たな方法を提案しました。そしてこの方法を用いることで、一時的な睡眠不足による脳内の神経活動変化と領域間の結合性変化を定量的に検出できることを示しました。
本研究は至学館大学栄養科学科の清塚麻衣学部生、丸山栞穂学部生、栄養科学科/健康科学研究所の多田敬典教授との共同研究により実施されました。
本研究成果は、10 月 19 日に国際学術誌 Frontiers in Neuroscience に発表されました。

図　脳内の活動化神経を網羅的に解析する方法の流れ。
SD 中に活性化した神経を標識し、脳マルチスライスの画像を取得（Step1）。活性化神経の xy 座標（Step2-1）と脳領域（Step2-2）の決定。各脳領域における活性化神経数の計測（Step3）。

【用語説明】
注1． 睡眠不足：
睡眠絶対量が不足した状態。
注2． 脳領域間の結合性：
神経活動の同期度合いから脳領域間の相互作用の強さを規定する指標。
注3． 半自動脳アトラスレジストレーションツール：
既に領域が定義された脳地図（脳アトラス）画像と脳スライス画像を半自動的にアライメントすることで、脳スライス画像の全ての脳領域を決定させ、定量評価を可能とするツール。

詳細（プレスリリース本文）

【お問い合わせ先】
＜本研究に関すること＞
東北大学加齢医学研究所 統合生理学研究分野　准教授　佐藤 亜希子
E-mail：akiko.satoh.b7*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

＜報道に関すること＞
東北大学加齢医学研究所 広報情報室
TEL：022-717-8443
E-mail : ida-pr-office*grp.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）