ヒト神経細胞の発生には脱メチル化酵素「LSD1」が重要 - 産総研が発見

産業技術総合研究所(産総研)は3月28日、ヒト胎児脳の神経細胞の発生に脱メチル化酵素「LSD1」が重要な役割を果たすことを発見したと発表した。

同成果は、産総研 バイオメディカル研究部門 脳機能調節因子研究グループ 平野和己研究員、波平昌一研究グループ長らの研究グループによるもので、3月28日付けの米科学誌「STEM CELLS」オンライン版に掲載された。

DNAは細胞の核内で、「ヒストン」と呼ばれるタンパク質に巻き付いて存在している。ヒストンタンパク質は、細胞外の環境変化に応じて特殊な酵素により化学的な修飾を受けると、DNAとの結合力が変化し、DNAからの情報の読み取りが調整され、細胞の分化や増殖が制御される。

同研究グループは、今回この「エピジェネティクス制御機構」に着目。ヒト胎児由来の神経幹細胞を利用し、神経細胞への分化に関わるヒストンタンパク質修飾酵素の探索を行ったところ、LSD1の働きを妨げる薬剤(LSD1阻害剤)をヒト神経幹細胞に添加すると、神経細胞への分化が抑制されることを発見した。

さらに、LSD1の働きを阻害すると、「HEYL」と呼ばれるタンパク質の発現が増加。また、胎児の脳内ではHEYLが神経幹細胞だけで発現していることや、その発現量が増加すると、神経細胞の産生が抑制されることがわかった。これらのことから、LSD1は、HEYLの発現を抑制することで、神経幹細胞から神経細胞への分化を促していることがわかる。

なお、マウスの神経細胞を用いて同様の実験を行ったところ、ヒト神経幹細胞で見られたようなLSD1阻害剤による神経細胞への分化抑制作用やHEYL発現量の増加は見られなかったという。

同研究グループは今後、神経幹細胞でのLSD1の機能をさらに調べることで、複雑に進化してきたヒトの脳の発達についての理解が深まるとともに、脳梗塞やパーキンソン病などの神経疾患治療のための、高効率な神経細胞供給の実現が期待されると説明している。