수면주기에 의해 조절되는 것으로 밝혀진 알츠하이머의 바이오 마커

수면주기에 의해 조절되는 것으로 밝혀진 알츠하이머의 바이오 마커


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아밀로이드 플라크를 둘러싼 미세 아교 세포 (빨간 점이있는 청록색)로 알려진 면역 세포

브라이언라나 나

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세인트루이스에있는 워싱턴 대학교 의과 대학 (WUSM)의 과학자들은 일주기 리듬과 알츠하이머 병 사이의 연관성을 조사하는 데 몇 년을 보냈으며 최근에는 실제적인 영향을 미치고 있습니다. 수면 장애가 질병과 관련된 독성 플라크의 축적을 가속화하는 방법을 보여주는 2018 년 연구에 따라 , 팀은 이제 일주기 리듬에 의해 고도로 조절되는 질병의 진행과 관련된 단백질을 확인하여 점을 연결하고 제공하는 것을 돕습니다. 잠재적 인 새로운 치료 표적.

이전 연구에서 WUSM 팀은 자연적인 수면주기 또는 일주기 리듬의 장애가 어떻게 알츠하이머 병과 밀접한 관련이있는 뇌의 아밀로이드 플라크 축적을 가속화 할 수 있는지 탐구하기 시작했습니다. 연구팀은 인간과 생쥐에 대한 연구를 통해 둘 사이의 강한 상관 관계를 보여줄 수 있었고, 이제 후속 작업을 통해이 관계에서 역할을하는 것으로 보이는 뇌 단백질을 확인했습니다.

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문제의 뇌 단백질은 YKL-40이라고 불리며 수년 동안 알츠하이머 병의 바이오 마커 역할을 해왔습니다. 알츠하이머 병을 앓고있는 사람들의 뇌척수액에서 높은 수준이 발견되어 질병이 진행됨에 따라 이러한 수준이 증가하기 때문입니다. 연구원들은 일주기 리듬에 의해 조절되는 유전자를 스크리닝하고 있었고이 뇌 단백질의 유전자가 나타나는 것을보고 흥미를 느꼈습니다.

“YKL-40의 유전자는 시계 유전자에 의해 고도로 조절되는 것으로 나타났습니다.”선임 저자 인 Erik Musiek은 말합니다. "알츠하이머에 대한 잘 알려진 바이오 마커이기 때문에 정말 흥미로 웠습니다."

연구팀은 YKL-40과 만성 염증을 특징으로하는 알츠하이머 병과의 연관성을 조사하여 주요 일주기 유전자가있는 경우와없는 경우 모두 염증 상태에서 단백질이 얼마나 많이 만들어 지는지 조사했습니다. 실제로 이것은 일주기 리듬이 YKL-40의 생산량을 제어한다는 것을 보여줍니다.

“아침에 염증이 생기면 YKL-40을 많이받을 수 있습니다. 저녁에 염증이 생기면 시계가 다른 단계에있을 때 YKL-40이 줄어들 수 있습니다.”라고 Musiek은 말합니다.

다음으로 연구팀은 아밀로이드 플라크가 발생하는 경향이있는 쥐를 대상으로 연구를 진행했으며, 그중 한 그룹은 YKL-40에 대한 유전자가 부족하도록 유전자 변형했습니다. 쥐가 나이가 들어감에 따라 연구팀은 뇌를 분석 한 결과 YKL-40 단백질이없는 쥐는 대조군의 아밀로이드 플라크의 절반 정도를 나타냈다.

그 이유를 더 깊이 파고 들자 연구팀은 YKL-40 유전자가 결여 된 쥐가 아밀로이드 플라크를 둘러싸고 퍼지는 것을 막는 면역 세포 인 미세 아교 세포가 더 많다는 것을 발견했습니다. 본질적으로 이것은 그 쥐들이 아밀로이드를 먹어 치울 준비가 된 더 많은 배고픈 면역 세포를 가지고 있음을 의미합니다.

“이 YKL-40 단백질은 아마도 뇌의 소교 세포 활성화 수준을 조절하는 역할을 할 것입니다.”라고 Musiek은 말합니다. “단백질을 제거하면 미세 아교 세포가 더 활성화되어 아밀로이드를 섭취하는 것으로 보입니다. 미묘한 일이고 시스템의 조정이지만 전체 아밀로이드 부담을 실질적으로 줄이는 데 충분할 것 같습니다.”

연구팀은 또한 노화 및 치매 연구에서 얻은 778 명의 대상에 대한 유전 데이터를 바탕으로 인간 대상을 대상으로이 아이디어를 조사했으며, 그중 1/4만이 YKL-40 수준을 낮추는 유전자 변이를 발견했으며인지 기능이 16 % 더 느리게 감소했습니다. 그 그룹에서.

“당신의 일주기 시계가 수년 동안 적절하지 않다면-당신은 일상적으로 밤에 수면을 방해하고 낮에 낮잠을자는 고통을 겪습니다-만성 조절 장애의 누적 효과는 더 많은 아밀로이드 플라크를 축적하는 염증 경로에 영향을 미칠 수 있습니다. "라고 Musiek은 말합니다. “일주기 시계가 YKL-40에 미치는 영향을 더 잘 이해하면 뇌의 아밀로이드를 감소시키는 새로운 전략으로 이어질 수 있기를 바랍니다.”

이 연구는 Science Translational Medicine 저널에 게재되었습니다 .

출처 : 워싱턴 대학교 세인트 루이스 의과 대학