ケンブリッジ大学とリーズ大学の科学者らは、加齢に伴う記憶喪失をマウスで元に戻すことに成功し、この発見は、加齢に伴う人の記憶喪失を防ぐ治療法の開発につながる可能性があると述べている。研究チームは、2021年7月16日にMolecular Psychiatry誌に掲載された研究で、脳の細胞外マトリックス（神経細胞を取り巻く「足場」）の変化が、加齢に伴う記憶の喪失につながるが、遺伝子治療によってこれらを逆転させることが可能であることを示した。このオープンアクセス論文は、「コンドロイチン6硫酸は加齢における神経可塑性と記憶に必要（Chondroitin 6-Sulphate Is Required for Neuroplasticity and Memory in Ageing）」と題されている。
近年、脳の学習・適応能力である神経可塑性や記憶の形成に、ペリニューロナルネット（PNN）が関与していることが明らかになってきた。PNNは、主に脳内の抑制性ニューロンを取り囲む軟骨状の構造体である。PNNの主な役割は、脳の可塑性のレベルをコントロールすることだ。PNNは、ヒトでは5歳頃に出現し、脳内の結合が最適化される可塑性の高まる時期をオフにする。その後、可塑性が部分的にオフになり、脳の効率は上がるが可塑性は低下する。
PNNには、コンドロイチン硫酸と呼ばれる化合物が含まれている。この中には、コンドロイチン4硫酸のように、ネットワークの働きを抑制して神経可塑性を阻害するものと、コンドロイチン6硫酸のように、神経可塑性を促進するものがある。加齢に伴い、これらの化合物のバランスが変化し、コンドロイチン6-硫酸のレベルが低下すると、学習能力や新しい記憶を形成する能力が変化し、加齢に伴う記憶力の低下につながると考えられている。
ケンブリッジ大学とリーズ大学の研究者らは、PNNのコンドロイチン硫酸組成を操作することで、神経可塑性が回復し、加齢による記憶障害が緩和されるかどうかを調べた。
研究チームは、超高齢者とされる20カ月齢のマウスを用いて一連のテストを行ったところ、6カ月齢のマウスに比べて記憶力が低下していることがわかった。
例えば、マウスがある物体を認識するかどうかを判定するテストがある。マウスをY字型の迷路のスタート地点に置き、2本のアームの先にある2つの同じ物体を探索するようにした。しばらくして、マウスは再び迷路に入れられたが、今度は片方の腕には新しい物体が、もう片方の腕には繰り返された物体のコピーが置かれた。研究者らは、マウスがそれぞれの物体を探索するのに費やした時間を測定し、前回の課題で得た物体を覚えているかどうかを調べた。老齢のマウスは、物体を覚えている可能性が非常に低かった。
研究チームは、PNNに6-硫酸コンドロイチン硫酸の量を再構成することができる「ウイルスベクター」を使って高齢マウスを治療したところ、高齢マウスの記憶力は完全に回復し、若いマウスと同じレベルになった。
リーズ大学バイオメディカルサイエンス学部のJessica Kwok博士（写真）はこう語る。「老化したマウスにこの治療法を施したところ、驚くべき結果が得られた。記憶力や学習能力が、ずっと若い頃には見られなかったレベルまで回復したのだ。」
記憶喪失におけるコンドロイチン6-硫酸の役割を調べるために、研究チームは、加齢による変化を模して、コンドロイチン6-硫酸を少量しか生産できないように遺伝子操作したマウスを飼育した。このマウスでは、11週目でも早期の記憶喪失の兆候が見られた。しかし、ウイルスベクターを使ってコンドロイチン6-硫酸の量を増やすと、記憶力と可塑性が健康なマウスと同じレベルまで回復したのである。
ケンブリッジ大学ジョン・ヴァン・ギースト脳修復センターのJames Fawcett 教授は次のように述べている。「今回の研究はマウスを対象としたものだが、同じメカニズムが人間でも機能するはずだ。人間の脳の分子や構造は、ネズミの脳の構造と同じなのだ。このことは、人間が高齢になって記憶喪失になるのを防ぐことができる可能性を示唆している」。
研究チームはすでに、口から飲めるPNNの形成を阻害する、人間用に認可された薬の候補を特定している。この化合物をマウスやラットに投与すると、加齢に伴う記憶の回復や、脊髄損傷の回復を促す効果があるという。研究チームは、この化合物がアルツハイマー病の動物モデルの記憶喪失を緩和するのに役立つかどうかを調べている。
Fawcett 教授のチームが採用したウイルスベクターを用いた治療法は、人間の神経疾患の治療にも利用されるようになってきている。同センターのチームは最近、緑内障や認知症による損傷をウイルスベクターで修復するという研究を発表した。
Scientists Reverse Age-Related Memory Loss in Mice; Approach May Prove Useful in Humans
