骨形成たんぱく質BMPの海馬神経新生調節(作成中)

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BMPs(骨形成プロテイン)の多彩な役割

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骨形成たんぱく質BMPの海馬神経新生調節

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概要

骨形成タンパク質(BMP)は、その名の通り、最初は骨組織や軟骨の分化を誘導、促進する因子として同定されたたんぱく質。

その後、胚、成体の神経系で高度に発現していることが見出され、細胞の生存、増殖、分化制御、海馬歯状回の維持と増殖速度に関わるなど、神経新生プロセスに多くの重要な効果をもつことが明らかとなった。

BMPシグナルの機能異常は神経系疾患への関与が示唆されている。

TGF-βスーパーファミリーのサブグループに属し、20を超えるリガンドを含む。

BMPのモルフォゲン作用

成人の神経原性のニッチ領域ではBMPは拡散が調整されており、近距離でのモルフォゲン(濃度依存的に細胞の分化方向を決定する物質)として作用することがある。

多くのモルフォゲンと同様にBMPの作用は、シグナル伝達が起こる状況によって異なる作用を示す。

BMP阻害因子による調節

BMP阻害による細胞分化

Chordin、Noggin、Neurogenesin-1などのいくつかのBMP阻害因子が海馬のニッチ領域に存在し、細胞外空間でBMPと直接結合することで、BMPシグナル伝達のレベルを局所的に調整(負の調節)すると考えられている。

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低すぎるBMPレベルは幹細胞を枯渇させる

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ノギン(Noggin)

成人期までにBMPのアンタゴニストであるノギンシグナルがDGに強く集中する。

これはRNA結合タンパク質FXR2によって制御されることが示されている。

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BMP4の阻害

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加齢によるBMPの増加

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そのためこの経路の阻害は、加齢による神経新生の低下を抑制する潜在的な標的であることを示唆する。

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Hippocampal neurogenesis, the product of resident neural stem cell proliferation and differentiation, persists into adulthood but decreases with organismal agin
加齢によるBMP2、4、6の増加

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アルツハイマー病でのBMP6増加

BMP6の増加はアルツハイマー病マウスモデル、ヒトアルツハイマー病患者の両方で増加が示されており、神経新生の減少とも関連している。

アルツハイマー病におけるBMP6レベルの増加は海馬だけではなく、複数の脳領域に起こり得る。

アミロイドβなどのAPP代謝物は受容体の転写調節を介して、おそらくBMP産生の増加に関与し得る。

BMPは急性期における中枢神経系の損傷において神経保護効果を有する可能性があるが、アルツハイマー病のような慢性神経変性過程においては病態へ寄与する可能性がある。

Increased BMP6 Levels in the Brains of Alzheimer's Disease Patients and APP Transgenic Mice Are Accompanied by Impaired Neurogenesis
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BMP6のFSH・プロゲステロン阻害

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ヘプシジン調節因子BMP6

体内鉄とBMP6は正の相関を示しており、鉄過剰時にはBMP6発現量が増加しヘプシジン発現を誘導する。BMP6はヘプシジンの内因性調節因子と考えられている。

http://www.jtnrs.com/sym31/15-O-07.pdf

「bmp6」の画像検索結果

https://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-showing-the-central-role-of-the-BMP6-HJV-SMAD-signaling-pathway-in_fig1_262608456

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さらにBMP9はAPP / PS1マウスの空間、連想学習、記憶障害を救済した。

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