ミエリンはどのようにつくられるの？
ミエリンは、神経を包む脂質の鞘のことです。 ミエリンは、電線を保護するように絶縁体として機能し、神経細胞の電気的な伝達を速めます。 また、ミエリンは神経細胞の健康を維持する役割も担っています。
オリゴデンドロサイトは、中枢神経系のミエリン産生細胞である。 神経細胞の周りのミエリン鞘は、オリゴデンドロサイトの細胞膜の一部であり、1つのオリゴデンドロサイトが50もの神経細胞を髄鞘化することができる。 髄鞘形成の間、オリゴデンドロサイトは神経細胞を探すために膜のチューブを伸ばす。 神経細胞を見つけると、必要な材料をチューブの中に送り込み、遠距離から操作しながら、神経細胞の周りにミエリンシートを形成する。 ミエリン膜を失った神経細胞は、電気信号を正しく伝達できなくなり、筋肉の制御不能やその他の神経学的な問題を引き起こす。
ミエリン鞘は、そのほとんどがスフィンゴ糖脂質などの脂質でできており、ミエリンの構造と機能にとって重要な役割を担っている。 セリンパリミトイルトランスフェラーゼ（SPT）という酵素は、すべてのスフィンゴ脂質の骨格を生成し、膜結合タンパク質であるORMDLはスフィンゴ脂質のレベルを監視してSPT活性を制御しています。 ORMDLの活動は正確でなければならない。 スフィンゴ脂質の生産が少なすぎると髄鞘形成が阻害され、多すぎると毒性を示す。
バージニア・コモンウェルス大学の生化学および分子生物学教授であるBinks Wattenberg氏は、膜の生合成を研究しており、現在は脂質の生合成に焦点を当てています。 「私は、細胞がどのようにしてスフィンゴ糖脂質を作るタイミングと止めるタイミングを知るのか、非常に興味があります」とワッテンバーグ教授は述べています。 「ORMDLはその疑問に答える鍵になるかもしれません。
ワッテンバーグの隣の研究室のカルメン・サトー＝ビグビー教授は、オリゴデンドロサイトに焦点を当てた髄鞘形成の研究を行っています。 二人は協力して、発達中の脳の髄鞘形成におけるスフィンゴ糖脂質の生合成の役割を研究した。 この研究成果は、Journal of Lipid Research誌に掲載されました。
脊髄形成におけるスフィンゴ糖脂質の量と合成の動態を明らかにするため、ワテンバーグ氏と佐藤・ビグビー氏のチームは、新生児のラット脳を対象に研究を行った。 脳の5つの細胞のうち、オリゴデンドロサイトは1つしかないので、研究チームはこのミエリン産生細胞を分離して実験を行った。
研究チームは、髄鞘形成中のオリゴデンドロサイトに存在するスフィンゴ脂質の大部分が、非典型的に長い骨格を持っていることを発見しました。 「炭素鎖が18本であることは、髄鞘形成時に脂質組成が変化することを示唆しており、ミエリンの絶縁性を説明できるかもしれません」とWattenberg研究員は語っている。 「今後の研究では、髄鞘形成におけるスフィンゴ糖脂質の種類ごとの役割を調べたいと思います」
この研究ではまた、SPT活性が髄鞘形成の最初の数日間上昇し、その後減少し始めることもわかりました。 ORMDL活性は測定できないが、研究チームはORMDLアイソフォームの発現が時間とともに変化することを推論した。 これらの知見は、今後の実験に道を開くものである。
「スフィンゴ糖脂質生合成の制御は、髄鞘形成の鍵となります。このプロセスの仕組みを理解すれば、将来の治療でこれを変化させることが可能になるでしょう」と、Wattenberg教授は語っている。 「スフィンゴ糖脂質の生合成を理解することで、オリゴデンドロサイトを再プログラムし、MSのような変性性髄鞘疾患における脱髄を逆転させるというのが、私たちの夢想的な目標です。