認知と情動の中枢である海馬では、発達後も神経細胞(ニューロン)が生み出されている(成体海馬神経新生現象)。新生ニューロンと呼ばれるそれらのニューロンは、記憶や学習に重要な役割を果たしており、興味深いことに、回し車やおもちゃなどのある刺激の多いケージ(豊かな環境)で飼育された動物では増加し、ストレス環境下の動物では減少するという。しかし、その仕組みについては多くの謎が残されていた。

 九州大学、神戸薬科大学、愛知医科大学の共同研究グループは今回、軟骨の成分として知られるコンドロイチン硫酸が、成体海馬神経新生現象において鍵となる役割を担っていることを、世界に先駆けて発見した。

 海馬におけるコンドロイチン硫酸の発現量が環境要因によって増減することに着目した本研究グループは、成体海馬神経新生現象との関連を検討。コンドロイチン硫酸を人工的に分解すると、新生ニューロンが減少し、記憶・学習能力が低下することを発見した。

 そこで、コンドロイチン硫酸の合成に必要な酵素を欠損させた遺伝子改変マウスを豊かな環境下で飼育したところ、遺伝子改変をしていないマウスと異なり、新生ニューロンの増加と記憶・学習能力の向上が起こらなかった。すなわち、“豊かな環境”が脳に“効く”際、コンドロイチン硫酸が重要な役割を担っていると考えられる。

 従来から、五感を介した刺激の豊かな環境は、子供の脳の発達や高齢者の脳機能の維持に重要である可能性が指摘されてきた。将来、適切な環境刺激やコンドロイチン硫酸の発現調節によって生体海馬神経新生現象を制御することが可能になれば、脳と心の疾患に対する新しい治療法の開発につながることが期待される。

論文情報:【The Journal of Neuroscience】Increased synthesis of chondroitin sulfate proteoglycan promotes adult hippocampalneurogenesis in response to enriched environment

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