加齢に抗う脳の秘密

80代以上の高齢者の中でも優れた記憶力を維持する「スーパーエイジャー(SuperAgers)」の脳は、一般的な高齢者はもちろん若年成人よりも活発に新しい神経細胞を生成しているという研究結果が発表された。イリノイ大学シカゴ校(UIC)、ノースウェスタン大学、ワシントン大学の共同研究チームが2月24日、国際学術誌《Nature》に発表した今回の研究は、成人脳の神経細胞再生能力が個人差によって極めて異なるという事実を初めて実証した。

研究チームは、健康な若年成人、一般高齢者、スーパーエイジャー、軽度認知症患者、アルツハイマー病患者の5グループから提供された脳組織を分析した。その結果、スーパーエイジャーの海馬(記憶中枢)では一般高齢者より約2倍速い速度で神経細胞生成(neurogenesis)が起きていた。一方、アルツハイマー病患者の脳では新しい神経細胞生成がほとんど観察されなかった。

脳細胞が「胎児時代」を記憶する

3月18日、《Nature Neuroscience》に発表されたカロリンスカ研究所の別の研究は、このような現象のメカニズムを説明する手がかりを提供する。研究チームが成人人間の脳と脊髄全般にわたるエピジェネティック(epigenetic)調節過程をマッピングした結果、オリゴデンドロサイト(oligodendrocytes)をはじめとする脳細胞が、発達段階の遺伝子マーカーを数十年経過した後も維持しているという事実が明らかになった。

エピジェネティクスは、DNA塩基配列の変化なしに遺伝子発現が調節される現象を研究する分野である。今回の発見は、成人の脳細胞が胎児期及び乳幼児期に形成された「遺伝的青写真」を一種の記憶として保持しており、これが生涯にわたって神経アイデンティティを維持する核心機序であることを示唆している。

UIC医科大学のOrly Lazarov教授は「今回の研究は、人間の脳がどのように認知を処理し記憶を形成し老化するかを理解する上で大きな進展」とし、「一部の脳が他の脳より健康に老化する理由を究明すれば、健康な老化、認知回復力、認知症予防のための治療法開発に役立つだろう」と述べた。

20世紀「不可能の領域」から21世紀治療可能性へ

成人脳の神経細胞再生可能性は長年議論の対象だった。20世紀後半まで神経科学界は「成人の脳では新しい神経細胞は生成されない」という通念を受け入れていた。しかし1990年代後半、齧歯類を対象とした研究で海馬領域の神経細胞再生が観察されたことでパラダイムが変わり始めた。

その後、霊長類研究を通じて神経細胞再生が記憶形成及び処理能力と関連していることが明らかになったが、人間の場合は提供された脳組織分析という制約のため直接的な証拠確保が難しかった。今回の研究は、ノースウェスタン大学スーパーエイジャープログラムを通じて確保した脳組織サンプルを活用し、成人人間の神経細胞再生を初めて定量的に実証したという点で意義が大きい。

今後の展望 [AI分析]

今回の発見は2つの方向で重要な示唆を提供する。第一に、成人脳が隠れた再生潜在力を維持しているという事実は、認知症治療薬開発に新しいアプローチを提示する可能性が高い。特にスーパーエイジャーの脳で観察される高レベルの神経細胞再生メカニズムを究明すれば、これを一般高齢者に適用する治療法開発につながる可能性がある。

第二に、研究陣が指摘したように、エピジェネティック記憶が脳腫瘍に対する脆弱性を増加させる可能性も存在する。発達段階の遺伝子マーカーを維持する細胞が異常に活性化された場合、腫瘍発生リスクが高まる可能性があるためだ。したがって今後の研究は、神経細胞再生を促進しながらも安全性を確保する方向で進められると予想される。

カロリンスカ研究所とUIC研究チームは現在、エピジェネティック調節機序を標的とする治療法開発に着手している。彼らの研究が成功すれば、2030年代半ばまでに加齢関連認知低下を抑制する臨床治療薬が登場する可能性がある。