幼少期のストレスがマウスの脳細胞の内部に「傷跡」を残す

幼少期に重度のストレスを経験すると、成人になって困難に直面した際に、不安、うつ病、その他の気分障害に対する脆弱性が高まることがあります。ワシントン大学医学部とプリンストン大学の研究者たちは、幼少期のトラウマがどのようにして脳に永続的な影響を残すのかを明らかにしました。科学者たちはすでに、幼少期のストレスが脳内の遺伝子の活動を変化させることを知っていました。新しい研究では、研究チームは、これが脳細胞がDNAをパッケージングする方法の変化によるものであり、脳の遺伝的ストレス応答が容易にオンになりやすく、ストレスに対する耐性を低下させることを発見しました。この研究は8月7日にNeuron誌に掲載されました。「私たちは、幼少期の逆境の経験と、この長期的な精神疾患への脆弱性を結びつける新しい生物学的プロセスを発見しました」と、WashU Medicineの麻酔学の准教授で、この研究の共同責任著者であるMeaghan Creed博士は述べています。「この発見は、発達中に経験したトラウマが脳細胞内に物理的な傷跡を残すことを明らかにしており、科学者に新しい治療法や介入法を開発するための具体的な生物学的標的を提供します。」 ストレスが遺伝子スリンキーを伸ばす 世界中の子供たちの半数以上が、虐待、暴力や薬物使用などの家庭内の機能不全、またはその他のトラウマ体験による幼少期のストレスにさらされています。そのような経験が4つ以上蓄積すると、成人期の長期的な精神的および身体的健康上の問題のリスクが大幅に高まる可能性があります。研究者たちは、発達初期のトラウマがどのようにして脳を物理的に変化させ、後の人生でストレスに対してより敏感にするのかを理解しようとしました。彼らは、ドーパミン（化学伝達物質）を生成する脳細胞が存在する腹側被蓋野（ventral tegmental area）と呼ばれる脳領域に焦点を当てました。この領域の細胞は、報酬や逆境を含む環境の重要な事柄を処理する責任があります。これらの脳細胞がストレスに応答して異常に活性化すると、脳が報酬を処理する方法が妨げられ、個人は不安とうつ病に対して脆弱になります。ドーパミン産生ニューロン内で、研究者たちはエピゲノム、つまり遺伝子をオンオフする細胞の機械を指示する分子タグのセットに焦点を当てました。これにより、細胞の活動に影響が及びます。細胞内では、DNAはスリンキーのようにコイル状になっています。プリンストン神経科学研究所の助教授で、この研究のシニアおよび共同責任著者であるCatherine Jensen Peña博士は説明します。DNAコイルはヒストンタンパク質に巻き付けられており、コイルがどれだけきつくまたは緩く巻かれているかを決定するのに役立ちます。遺伝子スリンキーが圧縮されると、その遺伝子はオフになります。DNAスリンキーが伸びて開くと、遺伝子はオンになりやすくなります。研究者たちは、ストレスを経験した若いマウスのドーパミンニューロンでは、典型的な環境で育てられたマウスと比較して、SETD7という酵素がより豊富に存在することを発見しました。Peña氏は、SETD7は遺伝子スリンキーに化学タグ（H3K4me1）を付けるのを助け、構造をアンコイルするようにマークし、それによって細胞は環境で起こるすべてのことに対してより反応しやすくなると説明しました。その後、研究者たちは、若いストレスのないマウスでSETD7を人為的に増加させました。幼少期のストレスがなくても、これらのマウスはドーパミン産生脳細胞でDNA構造が伸びた状態で成長し、ストレスに応答する遺伝子がオンになりやすくなりました。そのようなマウスは、成人期にストレスに対する耐性が低下しました。研究者たちは、成体になると、若い頃にSETD7レベルが増加したマウスは、生涯を通じてSETD7レベルが正常なマウスと比較して、より反応性の高いドーパミンニューロンとより不安な行動を示すことを発見しました。逆に、幼少期のストレスの後、SETD7酵素がH3K4me1タグを過剰に付加するのをブロックすると、スリンキーは閉じたままになり、マウスは後の人生でストレスに対して過敏になるのを防ぎました。幼少期と成人期の両方のストレスを経験したにもかかわらず、SETD7レベルが抑制されたマウスは、ストレスを受けていないマウスと同じくらい社交的で探求的であり、ドーパミンニューロンは正常なレベルで活動していました。「現在、幼少期のストレスが脳に及ぼす影響に対する治療法はありません。その一部は、標的とすべき分子メカニズムが明確でなかったためです」とPeña氏は述べています。「この研究は、明確なメカニズムを明らかにするだけでなく、ストレスの影響が潜在的かつ広範である理由を説明するのに役立つため、エキサイティングです。さらに、発達の敏感な時期に、支援的なケア、セラピー、または社会的リソースを介入させて子供たちを緩衝することができれば、エピゲノムを保護し、遺伝子スリンキーが閉じないようにし、発達中の脳に自然な回復力を構築する機会を与えることができるかもしれません。」Facebookで共有（新規ウィンドウで開きます）Facebook Xで共有（新規ウィンドウで開きます）X LinkedInで共有（新規ウィンドウで開きます）LinkedIn 関連