シニアファミリードッグプロジェクトによる犬の脳研究
犬の老化は世界の多くの科学者が注目している研究テーマのひとつです。中でも脳の老化に伴う認知機能障害は、人間のアルツハイマー型認知症と似ている点が多いことから、原因や治療法を含めて様々な角度からの研究が行われています。
ハンガリーのエトヴェシュ・ロラーンド大学も、犬の老化に関する大規模な研究プロジェクトを実施しています。シニアファミリードッグプロジェクトと名付けられたこのプロジェクトは、その名の通り一般の家庭犬の参加協力によってデータ収集をしています。
この度、犬の加齢に伴う脳組織の遺伝子活性の変化についての調査結果が発表されました。
献体された犬の脳をRNA解析
脳組織の調査には、亡くなった愛犬を研究のために献体した飼い主の協力がありました。13頭の家庭犬の遺体が寄贈され、うち6頭は1〜4歳の若年グループ、7頭は14〜17歳の老年グループでした。犬種では純血種8犬種と雑種が含まれていました。
この研究は、今までに発表された犬の脳の老化に関するトランスクリプトーム解析の中で、最も総合的に多様な遺伝的背景をカバーしているとされています。
トランスクリプトームとは、特定の状況下（この研究の場合は老化）における、生体の細胞中に存在する全てのmRNA（伝令RNA＝遺伝子のコピー産物）の集まりのことです。遺伝子のコピー産物を解析することで、どの遺伝子や遺伝子制御機構がどのくらい活性化しているのかが分かります。
犬の脳サンプルの前頭葉皮質から分離したRNAが配列解析され、2つの年齢グループの遺伝子発現パターンが評価されました。
犬の遺伝子の変化のパターンから分かったこと
解析の結果は、若年グループと老年グループで明確に分かれており、犬の年齢が上がるにつれて犬種とは無関係に遺伝子活性が変化していることを示していました。
しかし、サンプルのうち若年グループに含まれた4歳のジャーマンシェパードだけは、その遺伝子活性がどちらのグループにも当てはまりませんでした。4歳は若年グループの中で最高齢で平均寿命が比較的短い大型犬種であることから、2つの年齢グループの中間的な状態を示している可能性があります。
解析の結果、全てのサンプルにおいて遺伝子の約80％が活性化していました。全部で約2万ある遺伝子のうち3,436個は若年グループと老年グループで発現が異なっていました。
発現量の異なる遺伝子のうち半数は老年グループの犬で活性が低下、残り半数は老年で活性が上昇していました。これは加齢に伴う遺伝子の変化は「質の低下」ではなく「量の変化」であることを示しています。
加齢に伴って活性が変化した遺伝子の多くは神経機能、免疫機構、タンパク質合成に関連するものでした。これらの変化のパターンは人間とよく似ている一方で、ネズミとは異なることも分かりました。
これは人間のアルツハイマー型認知症の研究においてラットやマウスを使うよりも、犬の研究が有効である可能性を示しています。
まとめ
犬の脳の遺伝子解析の結果、加齢に伴って活性化が低下する遺伝子と上昇する遺伝子があり、そのパターンが人間と似ていることが分かったという調査結果をご紹介しました。
この研究で作成されたデータの質は極めて良好であったということで、老化研究以外の分野でも貴重なリソースとなるだろうと言及されています。また献体された遺体を用いた研究はラットやマウス、犬などの実験動物の使用を減らすことも期待できます。
このような研究が、犬と人間双方の認知機能障害の予防や治療の開発に果たす役割の大きさは計り知れず、今後の報告がさらに楽しみです。
《参考URL》
https://link.springer.com/article/10.1007/s11357-022-00533-3
