뇌졸중을위한 안전한 사이트 의약품을위한 항-인 플루엔자 약물

과학 저널의 전자 버전 "Embo Molecular Medicine",
게시 날짜 및 시간 (영국 시간 10:00, 2024 년 5 월 24 일, 18:00, 5 월 24 일, 일본 시간)

Sawamoto Kazunobu 교수 (생리학 연구소의 일부)와 Matsumoto Makoto (특별 조교 교수), Nagoya City University 등의 의과 대학 및 기타는 새로 태어난 신경 (새로운 신경)이 발견 한 것을 발견했다. 다른 한편으로, 우리는 뇌 경색에 의해 뇌가 손상 될 때,이 간격을 감소시키는 효소 뉴라 미니 아제의 양이 증가하여 뉴런이 움직이기가 어렵다는 것을 발견했다. 또한, 항-인 플루엔자 약물로 사용되는 뉴 라미니다 제 기능을 억제하는 약물을 투여함으로써, 뉴런이 움직일 가능성이 높으며, 손상된 뇌의 뉴런 안전한 사이트 및 기능 회복이 촉진되었다. 또한 인간과 가까운 영장류에서 유사한 결과를 얻을 수 있음이 밝혀졌습니다.

• 뇌 경색 치료는 급성 치료를 제외하고는 확립되지 않았으며 현재 부상으로 인해 급격히 안전한 사이트되는 뉴런을 안전한 사이트하는 확립 된 방법은 없습니다.
• 손상된 뇌에서, 신경 줄기 세포에서 생성 된 새로운 뉴런 중 일부는 손상된 부위로 이동하여 뉴런 안전한 사이트에 기여하지만, 이들의 마이그레이션 효율은 낮고 뇌 기능 회복으로 이어지지 않습니다.
• 이 연구에서, 우리는 정상 뇌를 통과하는 새로운 뉴런 사이에 간격이있어, 너무 부착되지 않도록 고속 이동을 허용한다는 것을 발견했습니다.
• 우리는 Neuraminidase의 증가가 Neuraminidase와 과도한 세포 접착 사이의 간격을 감소시켜 과도한 세포 접착을 초래한다는 것을 발견했습니다.
• Neuraminidase의 기능을 억제하는 항-인 플루엔자 약물을 투여하는 것은 신 생성 뉴런의 이동 및 신경 안전한 사이트을 촉진하며 뇌 손상으로 인해 뇌 기능이 회복된다는 것이 밝혀졌다.
• 이것은 항-인플루엔자 약물을 사용하여 뇌 경색을 성공적으로 치료하는 세계 최초의 연구이며 임상 적으로 적용 할 것으로 예상됩니다.

뇌 경색에 대한 현재 인기있는 혈관 내 치료는 조기 발병 환자로 제한됩니다. 뇌 경색을 근본적으로 치료하기 위해서는 잃어버린 뉴런의 안전한 사이트이 필요하다고 생각되지만, 그러한 치료는 아직 확립되지 않았다. 안전한 사이트 의학 기술은 최근 몇 년 동안 개발되었으며, 예를 들어 세포 이식을위한 치료 기술과 같은 임상 적용에 대한 희망이 있습니다. 그러나, 이러한 접근법은 높은 침습성과 제한된 치료 효능과 같은 도전을 제시한다. 덜 침습적이고 광범위한 치료 적 이점이있는 치료가 개발되면 뇌 안전한 사이트 의학에서 획기적인 것으로 예상됩니다.

뉴런을 생성하는 줄기 세포는 태아 단계뿐만 아니라 출생 후 뇌의 제한된 영역에도 존재합니다. 정상적인 뇌에서, 신경 줄기 세포로부터 생성 된 신성 성 뉴런은 뇌를 통해 빠르게 움직이고, 목적지에 도달 할 때 성숙하며, 뇌 기능을 유지하는 데 관여하는 것으로 알려져있다. 다른 한편으로, 뇌 손상이 발생하면 일부 새로운 뉴런이 손상된 영역으로 이동하여 잃어버린 뉴런을 안전한 사이트하지만 새로운 뉴런의 이동 효율은 낮으며 부상으로 인해 손실 된 뇌 기능은 낮아질 수 없다고보고되었습니다. 정상적인 뇌를 통과하는 신생아 뉴런이 왜 고속으로 움직일 수 있습니까? 또한, 부상당한 뇌 내에서 움직이는 새로운 뉴런의 이동 효율이 낮은 이유는 밝혀지지 않았다. 우리가 이러한 것들을 명확히 할 수 있다면, 부상당한 뇌 내에서 부상당한 부위로 이동하는 새로운 뉴런을 효율적으로 공급할 수 있습니다.

이 연구에서 우리는 먼저 정상 뇌를 통해 이동하는 신생아 뉴런이 고속으로 움직일 수있는 이유를 조사했습니다. 3 차원 전자 현미경을 사용한 분석은 사슬에 연결된 새로운 뉴런 사이에 넓은 간격이 있음을 보여 주었다. 또한,이 갭은 다국적 산 (PSA)*1에 의해 유지되며, 이는 새로운 뉴런 사이의 적당한 접착력이 유지됨을 밝혀냈다. 위의 결과로부터, 우리는 정상 뇌 내에서 움직이는 신생아 뉴런이 PSA를 통해 중간 정도의 간격을 형성함으로써 뇌 내에서 고속으로 움직일 수 있음을 발견했다.

다음, 다음, 손상된 뇌 내에서 움직이는 신성 뉴런의 신생 뉴런의 마이그레이션 효율이 왜 낮았는지 조사하기 위해, 우리는 3 차원 전자 현미경을 사용하여 분석을 수행했으며, 부상당한 뇌에서 이동하는 신성한 뉴런 내에서 움직이는 신성한 뉴런 내에서의 신성한 뉴런에서의 간격이 감소 된 것으로 밝혀졌다. 수학적 모델을 사용한 시뮬레이션 분석은 과도한 세포 접착이 뉴런 이동을 감소시킬 것으로 예측했다. 세포 접착이 손상된 뇌에서 움직이는 신 생물 뉴런에서 세포 접착성이 과도한 이유를 조사하기 위해, 우리는 간격을 유지하는 데 관련된 PSA 수준을 조사하고, 손상된 뇌에서 이동하는 신 생물 뉴런에서 PSA 수준이 감소한 것으로 나타났습니다. 또한, PSA를 절단하는 Neuraminidase*2의 발현은 뇌 손상에 의해 증가된다는 것이 밝혀졌다. 이러한 결과는 손상된 뇌 내에서 이동하는 신성 성 뉴런에서, 뇌 손상으로 인해 PSA를 절단하는 뉴 라미니다 제를 증가시켜 PSA 수준을 감소시켜 과도한 세포 접착력을 초래하여 뉴런 이동의 효율을 감소 시킨다는 것을 밝혀냈다 (도 A).

마지막으로, 우리는 손상된 뇌에서 증가 된 뉴 라미니다 제를 억제하는 것이 신생 뉴런의 움직임을 촉진하고, 새로운 뉴런을 손상된 영역에 효율적으로 공급하고, 뇌 기능 안전한 사이트에 기여하는지 조사했다. 뇌 경색의 마우스에 대한 뉴 라미니다 제 억제제 인 항-인 플루엔자 약물 Zanamivir*3을 투여했을 때, PSA의 감소가 억제되고 새로운 뉴런의 손상된 영역으로의 이동이 약속되었다는 것이 밝혀졌다. 우리는 손상된 부위에 더 많은 신생 뉴런을 공급하는 것이 성숙한 뉴런의 수를 증가 시킨다는 것을 발견했습니다. 또한, 뇌 경색에 의해 감소되는 보행 기능에 미치는 영향을 조사 할 때, 우리는 억제제를받는 마우스가 보행 기능에서 회복을 가졌다는 것을 발견했다. 또한, Zanamivir의 투여는 PSA의 감소를 억제하고 생쥐뿐만 아니라 인간과 가까운 영장류에 가까운 뇌에서 새로운 뉴런의 손상된 부위로의 이동을 촉진한다는 것이 밝혀졌다. 상기 결과는 뇌 손상에 의해 증가되는 뉴 라미니다 제 기능을 억제하는 것이 신 생성 뉴런의 이동을 촉진하고, 뉴런 안전한 사이트을 촉진하며, 뇌 기능을 회복시킬 수 있음을 보여준다 (도 B).

이 연구는 정상 뇌에서 신성 신경 신경 이동의 메커니즘을 설명했으며, 또한 손상된 뇌에서 신성 신경 마이그레이션 효율의 감소의 원인을 발견하게되었습니다. 또한, 밝혀진 메커니즘을 적용함으로써, 우리는 뇌 손상 치료에 새로운 가능성을 보여 주었다. 이 연구의 결과는 덜 침습적이며 기본 치료 방법이 아직 확립되지 않은 뇌 질환에 대한 광범위한 치료 효과를 갖는 새로운 치료 방법으로 적용될 것으로 예상됩니다.

*1 Polysialic Acid (PSA) : 신성 성 뉴런의 세포 표면에 존재하는 뉴런 세포 접착제 분자 (NCAM)에 부착 된 글리 칸. PSA의 존재로 인해 NCAM 사이의 접착을 억제함으로써 세포 접착을 음성으로 조절하는 분자로 알려져있다.
*2NEURAMINIDASE : 시알 산을 절단하는 효소로 알려져 있습니다.
*3 Zanamivir : 뉴 라미니다 제 억제제의 유형. 항-인 플루엔자 약물로 임상 적으로 사용됩니다. 제품 이름 : Relenza.

이 연구는 일본 의료 연구 개발 기관 (AMED)의 혁신적인 고급 연구 및 개발 지원 프로젝트 (AMED-CREST)의 지원으로 수행되었습니다. 뉴런 이동 및 운영 기술 "(R & D CEO : Sawamoto Kazunobu)," "뇌 세포 이동 및 안전한 사이트 촉진 기술 개발"(R & D CEO : Sawamoto Kazunobu), "뇌 세포 마이그레이션 및 안전한 사이트 기술 개발"(R & D CEO : Sawamoto Kazunobu) 고급 뉴런 개발을 위해, "국제 뉴런 안전한 사이트 연구 센터", 교육 문화, 스포츠, 과학 기술부, 일본 과학 홍보 협회, Takeda Science Foundation 및 Nitto Science Foundation.

Neuraminidase 억제는 뉴런의 집단 이동과 뇌 기능의 회복을 촉진합니다

Matsumoto Mami 1, 2, Matsushita Katsuyoshi 3, Hane Masaya 4, Wen Chentao 5, 6, Kanamatsu Chihiro 1, Ota Haruko 1, 7, Huy Bang Nguyen 8, 9, Truc Quynh Thai 8, 10, Vicente Herranz 11, 12, Truc Quynh Thai 8, 1, 2, Fujimoto Yoichi 3, Jose Manuel Garcia-Verdugo 11, Kimura Kotaro 5, Ishi Ryutoku 13, 14, Sato Chihiro 4, Ohno Nobuhiko 15, 16, Sawamoto Kazunobu 1, 2, a
1 : Nagoya City University, 의과 대학 신경 발달 및 안전한 사이트 의과 대학 의과 대학 의과 대학
2 : 자연 과학 연구소 생리학 연구소
3 : 히로시마 안전한 사이트교 통합 생명 과학 안전한 사이트원
4 : 나고야 안전한 사이트교 글리코 실화 핵심 연구소, 통합 생명 의료 과학, 분자 생리학 및 역학 부서, 글리코 실화 연구 센터
5 : Nagoya City University의 과학 안전한 사이트원
6 : Riken Life and Functional Science Research Center, Evolutionary Dynamics Research Team
7 : 나고야 시티 안전한 사이트교 의과 안전한 사이트원, 마취 및 집중 치료 의학
8 : 전자 현미경 실, 국립 자연 과학 연구소 생리학 연구소
9 : Ho Chi Minh City의 의과 안전한 사이트 및 약국 의과 안전한 사이트 해부학과
10 : 조직학 부과학 부- 유전학, Pham Ngoc Thach University of Medicine의 기본 의료 과학 학부
11 : 발렌시아 안전한 사이트교, Cavanilles Institute, 비교 신경 생물학 실험실
12 : 발렌시아 안전한 사이트교, 세포 생물학과 기능 생물학 및 물리 인류학과
13 : Juntendo University 의과 안전한 사이트, 생물 구조 과학 과정
14 : 도쿄 의과 안전한 사이트, 신경 해부학과
15 : Jiji 의과 안전한 사이트 의과 안전한 사이트, 조직학과
16 : 국립 자연 과학 연구소의 초 화성 양식 연구 부서의 생리학 연구소

A : 책임있는 저자

Academic Journal 이름 : Embo Molecular Medicine
DOI 번호 : 10.1038/S44321-024-00073-7