脳脊髄液（CSF）を産生する脳組織の一領域である脈絡叢は、しばしば見過ごされがちな頭蓋の大国である。 しかしこのほど、ボストン小児病院のマリア・レーティネン博士の研究室で行われた研究により、脈絡叢がこれまで考えられていた以上に重要な役割を果たしていることが明らかになった。 実際、この組織は長期的な脳の健康に影響を与える可能性がある。 レーティネンの研究室の研究者であるフイキシン・シュー博士が率いる最近の研究では、脈絡叢が免疫細胞と協力することによって脳の炎症をどのように管理しているかが示された。 この研究チームの見解は『Cell 』誌に掲載され、神経学的研究に永続的な影響を与える可能性がある。
脈絡叢が脳の炎症に与える影響
脈絡叢の複雑な役割を評価するため、徐教授の研究チームは髄膜炎感染を模倣したマウスモデルで炎症に対する反応を研究した。 具体的には、LPSとして知られるリポ多糖を脳室内注射し、髄膜炎をモデル化した。 次に、脳の中を覗くために、研究チームは頭蓋骨の一部を透明なプレキシガラスに慎重に取り替えた。 これにより研究チームは、モデル化された感染症が脳に高度な炎症を起こす様子を、脈絡叢からリアルタイムで観察することができた。 研究チームはまた、単一細胞RNA配列決定法を用いて、感染過程における脈絡叢の各細胞タイプの役割を分析した。
脳炎症における上皮細胞の役割
LPS髄膜炎モデルマウスの観察期間中、研究チームは、血液中の新たな免疫細胞、特に単球とマクロファージが、脈絡叢を通って髄液に流入することを確認した。 極めて重要なことに、研究チームは脈絡叢の上皮細胞が感染に対する組織の反応を物理的に調整し、これらの免疫細胞の到着を指揮していることを観察した。 上皮細胞はまず、免疫細胞が通過するための開口部を作り、やがて単球やマクロファージを「リクルート」するシグナルを発した。 また、上皮細胞は粘着性の接着分子を分泌し、免疫細胞が脈絡叢の近くや上に「ドッキング」するのを助けた。 炎症が治まると、免疫細胞は脈絡叢から離れ、上皮細胞に支えられた組織内で起こった複雑な「振り付け」は終わった。
「脈絡叢は一種の指揮者のようなもので、反応の交響曲を指揮しているのです。 「上皮細胞がこのようなことを組織化できるとは想像もしていませんでした。技術の進歩によって、誰も予想していなかったこのエキサイティングな生物学を解明することができたのです」。
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最終的に、これらの観察からレーティネンは脈絡叢を脳組織以上のものとして分類した。 レーティネンによれば、この組織は正真正銘の免疫臓器であり、脳が炎症を起こしている場合、将来可能性のある治療法の指標として研究されるべきであるとのことである。 現在、研究者たちは、様々な疾患におけるこの組織の役割を探る力を得ている。例えば、長期のCOVIDからアルツハイマー病まで、どちらも脳の炎症を伴う神経疾患である。 「この研究によって、炎症の段階をかなりきれいに、包括的に示すことができるようになりました。 「神経変性疾患や神経発達疾患において何が起こるかを知るためのバックボーンになります」。 今後、研究者たちは、この研究結果をさらなる疾患モデル動物に適用し、治療への応用をピンポイントで特定する可能性がある。
LPS治療の効果を調べるために、SCANTOX Neuroはin vitroと in vivoの 前臨床モデルを提供しています。in vitroでは、LPSはさまざまな種類の細胞培養モデルで神経炎症を刺激するために使用できる。In vivoでは、マウスをLPSで処理して神経炎症を誘発する。 神経炎症の解析は、サイトカインレベルの測定や、GFAP、Iba1、CD68などさまざまな炎症関連バイオマーカーの標識・定量による組織学的解析によって行うことができる。 さらに、in vivoでマウスのCSFを繰り返し採取することで、同じ動物の神経炎症の進行や他のバイオマーカーを経時的に評価することができる。
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