Research press release


Nature Neuroscience

The helping and hurting hands of microglia

脳の免疫細胞であるミクログリアの運動をアルツハイマー病(AD)モデルマウスで観察したところ、ミクログリアが神経細胞を識別し近づいていく能力が混乱すると、疾患モデルマウスの神経細胞の減少が緩和されることが報告されている。Nature Neuroscience(電子版)に発表されるこの結果は、ADの神経細胞減少に立ち向かう治療戦略の開発にあたり、新たな標的探索に重要になるかもしれない。


ミクログリアがAD関連神経細胞死にかかわりがあるのかどうかもっとよく知るため、J Hermsらはアルツハイマー病の齧歯類モデルであるマウスの脳の神経細胞とミクログリアを、生体画像処理技術で同時に可視化した。同一個体で生きたまま最大4週間にわたってこれら細胞を撮影し、ミクログリアは神経細胞が死んで除去される前に(後でなく)周囲に集まることがわかった。しかし神経細胞-ミクログリア間の情報伝達に重大なミクログリア受容体の遺伝子Cx3cr1を欠失したマウスで同じ生体画像処理を行ったところ、ADマウスでの神経減少が食い止められた。これらの発見はミクログリアが神経細胞の死に対し、神経変性の型に状況依存して有益にも有害にもなりうることを示唆する。

By monitoring the movement of microglia ― immune cells of the brain ― in a mouse model of Alzheimer's disease (AD), scientists report that neuronal loss in the disease model is mitigated if the microglia's abilities to recognize and move towards neurons are disrupted. These results, published online this week in Nature Neuroscience, could be important in finding new targets for the development of therapeutic strategies to combat neuron loss in AD.

Progressive neuronal loss is a hallmark of AD, though the exact role of immune response in the disease progression is unclear. For example, microglia can eliminate amyloid beta aggregation, a common protein build-up found in AD brains. However, microglia are also known to be neurotoxic in the rodent models of Parkinson's disease and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Little is known about neurotoxic functionality of microglia in AD.

In order to better understand if microglia is involved in AD-related neuronal death, Jochen Herms and colleagues used in vivo imaging to simultaneously visualized neurons and microglia in the brains of mice in a rodent model of Alzheimer's disease. By imaging these cells in the same live animals up to four weeks, the scientists found that microglia are locally recruited to neurons before, but not after, cells begin to die and be eliminated. However, when the same in vivo imaging was conducted on mice lacking Cx3cr1 ― a gene for a microglial receptor crucial in neuron-microglia communication ― neuron loss in the mouse model of AD was prevented. These findings also suggest that microglia can be either beneficial or detrimental to neuronal death that is context-dependent on the type of neurodegeneration.

doi: 10.1038/nn.2511

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