温泉地などで嗅ぐ、あの「腐った卵」のニオイ。実はその正体であるガスが、私たちの脳内で記憶を守るスーパーヒーローとして活躍しているかもしれないと聞いたら、驚かれるでしょうか？アルツハイマー病の新たな治療の糸口として、今、ある微量なガスが世界中の研究者から熱い視線を集めています。科学者たちは、アルツハイマー病において驚くべき新たな役割を担う物質を発見しました 。
それは、脳内でごく微量の硫化水素ガスを生成するのを助けるタンパク質です 。遺伝子操作されたマウスを用いた実験では、このタンパク質を取り除くと、記憶喪失や脳の損傷に加え、血液脳関門の脆弱化や新たな神経細胞（ニューロン）の形成低下といったアルツハイマー病の典型的な症状が引き起こされることがわかりました 。これらの発見は、この「腐った卵」のニオイがするガスが適切に調節されれば、実際に脳細胞を保護し、記憶をサポートする可能性があることを示唆しています 。
ジョンズ・ホプキンス大学医学部の研究者らは、米国国立衛生研究所が助成する新たな研究が、アルツハイマー病治療の潜在的な新しいアプローチを前進させていると報告しています 。この研究の焦点は、少量ながらも重要なガスを生成する脳内のタンパク質です 。
腐った卵のようなニオイを持つガスである硫化水素を生成することで最もよく知られている、シスタチオニンγ-リアーゼ（CSE: Cystathionine y-lyase）と呼ばれるタンパク質が、記憶の形成方法に重要な役割を果たしているようです 。この発見は、ジョンズ・ホプキンス大学医学部の薬理学・精神医学・神経科学の准教授であるビンドゥ・ポール（Bindu Paul）博士が率いる、遺伝子操作マウスを用いた実験から得られたものです 。米国科学アカデミー紀要に発表されたこの研究は、このタンパク質がどのように機能するのか、そしてその活動を高めることで脳細胞を保護し、アルツハイマー病などの神経変性疾患の進行を遅らせることができるかどうかをより深く理解することを目的としています 。
硫化水素が脳細胞を保護する可能性
以前の研究では、硫化水素がマウスの神経細胞を保護するのに役立つ可能性が示唆されていました 。しかし、このガスは大量になると毒性を持つため、脳に直接送り込むのは安全ではありません 。そこで科学者たちは、神経細胞に自然に存在する極めて微量なレベルを安全に維持する方法を理解しようと試みています 。
今回の新たな発見は、CSE酵素を持たないように操作されたマウスが、記憶と学習に問題を発症することを示しています 。ポール博士によると、これらのマウスはまた、酸化ストレスの増加、DNAの損傷、血液脳関門の完全性の低下など、アルツハイマー病に一般的に関連するすべての特徴を示しているとのことです 。
長年の研究の積み重ね
現在の研究は、神経科学、薬理学、精神医学の名誉教授であるソロモン・スナイダー（Solomon Snyder）博士が率いたこれまでの研究に基づいています 。2014年、同博士のチームは、ハンチントン病のマウスにおいてCSEが脳の健康をサポートしていることを報告しました 。研究チームは、2008年に血管機能と血圧調節に関連づけられた際に初めて開発された、CSEタンパク質を持たないマウスを使用しました 。
2021年に同グループは、アルツハイマー病のマウスではCSEが適切に機能していないこと、そしてごく微量の硫化水素の注射が脳機能の保護に役立つことを発見しました 。それらの初期の研究は、神経変性疾患に関連する追加の遺伝子変異を持つマウスに焦点が当てられていました 。最新の研究では、CSE単独の役割を切り出しています 。2023年にジョンズ・ホプキンス大学医学部の教員を退任したスナイダー博士は、「この最新の取り組みは、CSE単独でも認知機能における主要な役割を担っており、アルツハイマー病の治療経路に新たな道を提供する可能性があることを示しています」と述べています 。
CSEの欠乏と関連する記憶喪失
CSEが記憶にどのように影響するかをよりよく理解するために、科学者たちは2008年に開発されたのと同じ系統を用いて、このタンパク質を持たないマウスと正常なマウスを比較しました 。彼らは、バーンズ迷路と呼ばれる装置を使って空間記憶（方向を記憶し、手がかりに従う能力）をテストしました 。
このテストでは、マウスは隠れ家を見つけることで明るい光から逃れることを学習します 。生後2ヶ月の時点では、正常なマウスとCSEを持たないマウスはどちらも同様の成績を示し、3分以内に隠れ家を見つけました 。しかし、生後6ヶ月になると、正常なマウスが引き続き成功したのに対し、CSEを欠損したマウスは逃げ道を見つけるのに苦労しました 。ポール博士の研究室の研究員であり、筆頭著者であるスワルナ・チャクラボルティ（Suwarna Chakraborty）は、「空間記憶の低下は、CSEの喪失に起因すると考えられる神経変性疾患の進行的な発症を示しています」と語っています 。
アルツハイマー病を反映する脳の変化
研究チームはまた、CSEの欠如が細胞レベルで脳にどのような影響を与えるかも調べました 。学習と記憶に不可欠な領域である海馬は、新しい神経細胞の形成に依存しています 。このプロセスの混乱は、神経変性疾患の既知の特徴です 。生化学的および分析的手法を用いて、チームはCSEのないマウスでは神経新生に関与するタンパク質が減少または欠落していることを発見しました 。
科学者たちは、高性能の電子顕微鏡を使用して、これらのマウスの脳に構造的な損傷があることを観察しました 。血管に大きな亀裂が見つかり、これはアルツハイマー病のもう一つの特徴である血液脳関門への損傷を示しています 。さらに、新しく形成された神経細胞は、通常なら記憶形成に貢献する海馬に到達するのが困難になっていました 。ポール博士の研究室の研究員で共同筆頭著者であるスニル・ジャムナ・トリパティ（Sunil Jamuna Tripathi）は、「CSEを欠くマウスは複数のレベルで機能が損なわれており、それは私たちがアルツハイマー病で目にする症状と相関していました」と述べています 。
新たなアルツハイマー病治療に向けて
米国疾病予防管理センターによると、アルツハイマー病は米国で600万人以上の人々に影響を与えており、その数は増加し続けています 。現在、病気の進行を止めたり遅らせたりすることが一貫して示されている治療法はありません 。研究者らは、CSEとその硫化水素生成を標的にすることが、脳機能を保護し病気の進行を遅らせることを目的とした治療法を開発するための新たな道を提供する可能性があると述べています 。
参考論文: チャクラボルティらによる研究論文：「「Cystathionine y-lyase is a major regulator of cognitive function through neurotrophin signaling and neurogenesis（シスタチオニンγ-リアーゼは、ニューロトロフィンシグナル伝達および神経新生を介した認知機能の主要な調節因子である）」」 Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025.
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/04/260408225933.htm
