システム神経変性および脳老化:マルチオミック解体,プロテオスタティック崩壊,中枢神経系のネットワーク障害

科学分野:

• 神経科学
• 細胞生物学
• システム生物学
• 遺伝学

背景:

• 神経変性疾患 (ND) は,単純なタンパク質の集合を超えて,生物学的組織の複雑な崩壊としてますます見られています.
• 現存するモデルは,しばしば細胞内信号伝達,転写調節,プロテオスタシス,および ND 病原性における臓器細胞の複雑な相互作用を無視している.
• セルラー解釈論理とネットワークレベルの計算の漸進的な失敗として NDを理解するにはパラダイムシフトが必要である.

研究 の 目的:

• 神経退行性疾患を 細胞の解釈論理の 漸進的な崩壊として再定義する新興のフレームワークを 合成する
• 重要な信号伝達経路の空間的および時間的な解体とその神経機能への影響をマッピングする.
• ニューロンの活性化と回復に 焦点を当てた新しい治療法を 探求すること

主な方法:

• 神経変性におけるシグナル伝達経路 (PI3K-AKT-mTOR,MAPK,Wnt/β-catenin,ISR) に関する現在の文献のレビューと合成.
• RNA結合タンパク質,エピトランスクリプトミックの修正剤 (m6A),および非正規の翻訳後の修正剤の役割の分析.
• リボソーム関連品質管理,オートファジー・リゾソーム機構,ミトコンドリア動態などの器官機能障害の検査.
• ネットワークレベルの障害 (DMN,SN,FPCN) を理解するために単細胞と空間トランスクリプトミクスのデータを統合する.

主要な成果:

• 神経変異は信号伝達経路の崩壊,プロテオスタシスの障害,臓器細胞の伝達障害によって特徴付けられます.
• RNA結合タンパク質,表写体修正剤,および変異した翻訳後の修正は,細胞機能不全に重大な影響を及ぼします.
• シナプス分解とネットワークレベルの崩壊 (例えば,DMN,SN,FPCN) は,プロテオスタティックおよび代謝ストレスによって引き起こされる初期のイベントです.
• 信号の解釈や 優先順位付けなどの 細胞の推論の失敗は 神経変性プロセスに 根底にあるものです

結論:

• 神経退行性疾患は 細胞の推論とネットワークの調整の システムレベルの障害であり 単に有毒なタンパク質の蓄積ではありません
• 治療戦略は 損傷抑制から 高次元の神経活動と回復力へと 移行すべきです
• 新規の介入には,プロテオーム標的化剤,人工オートファジー,遺伝子増強剤,ミトコンドリア安定剤,およびグリアル-エクソソーム神経工学が含まれます.