失恋」を理解する - ストレスと心不全の関連を発見した研究

心不全のストレスは体に記憶され、再発やその他の関連する健康問題につながる可能性があることが、ある研究で明らかになりました。科学者たちは、心不全が造血幹細胞（血液の生成に関与する）とマクロファージと呼ばれる免疫細胞のDNAに変化をもたらす形で「ストレス記憶」を残すことを発見しました。

これらの免疫細胞は心臓の健康を守る上で重要な役割を果たします。しかし、心不全時には、造血幹細胞における重要なシグナル伝達経路（細胞内でシグナルを伝達する分子鎖）であるTGF-β（トランスフォーミング成長因子β）の発現が抑制され、マクロファージの産生に悪影響を及ぼしていました。

TGF-βレベルの改善は再発性心不全の新たな治療法となる可能性があり、ストレス記憶の蓄積を検出することで、ストレス記憶の発生前に早期警告を発することができるかもしれません。

健康的なライフスタイルと幸福度の向上は、国連の持続可能な開発目標（SDGs）の一部です。明るい材料として、最近の研究によると、世界の平均寿命は2050年までに約4.5年延びるとされています。これは主に、心血管疾患などの疾病予防と生存率向上に向けた公衆衛生の取り組みによるものです。しかしながら、心臓病は依然として世界の死因の第1位であり、推定2,600万人が心不全に苦しんでいます。

心不全は一度発症すると、再発しやすく、腎臓疾患や筋肉疾患といった他の健康問題も伴います。日本の研究者たちは、こうした再発や他の臓器の機能低下の原因と、予防できるかどうかを解明しようと試みました。

この研究はサイエンス免疫学誌に掲載されています。

「これまでの研究に基づき、心不全中に経験するストレスが体内、特に造血幹細胞に蓄積し、それが心不全の再発を引き起こす可能性があるという仮説を立てました」と、東京大学大学院医学系研究科の藤尾勝人特任教授は説明する。造血幹細胞は骨髄中に存在し、血液細胞やマクロファージと呼ばれる免疫細胞の源であり、心臓の健康を守る役割を担っている。

この図は、心不全の際にストレス信号が脳に伝達され、脳から神経を介して骨髄の造血幹細胞に伝達され、ストレス記憶として蓄積されることを示しています。ストレスが蓄積された幹細胞は、心臓、腎臓、筋肉などの臓器に対する防御能力が低下した免疫細胞を生成します。出典：Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.ade3814

研究者らは、心不全マウスにおいて、エピゲノムへのストレスインプリンティングの証拠を発見した。これは、マウスのDNAに化学変化が生じたことを意味する。多くの細胞プロセスの制御に関与する重要なシグナル伝達経路であるトランスフォーミング成長因子βが、心不全マウスの造血幹細胞において抑制され、機能不全の免疫細胞が産生された。

これらの変化は時間の経過とともに持続したため、研究チームが心不全マウスの骨髄を健康なマウスに移植したところ、幹細胞が機能不全の免疫細胞を産生し続けることが分かりました。これらのマウスはその後、心不全を発症し、臓器損傷を受けやすくなりました。

「心不全のストレスは長期間記憶され、全身に影響を及ぼし続けることから、私たちはこの現象をストレス記憶と名付けました。心不全以外にも様々なストレスがこのストレス記憶を残す可能性がありますが、心不全によるストレスは特に顕著だと考えています」と藤尾氏は述べた。

良いニュースとしては、TGF-βシグナル伝達経路におけるこれらの変化を特定し理解することで、将来の治療法の新たな可能性が開けるということです。

「心不全の入院中にストレス記憶の蓄積を防ぐための、全く新しい治療法が検討されるかもしれません」と藤尾氏は述べた。「心不全の動物では、活性型TGF-βの追加投与が治療選択肢として有望であることが示されています。造血幹細胞のエピゲノムを修正することも、ストレス記憶を消去する方法となる可能性があります。」

このことが特定された今、研究チームは、心不全の再発を防ぐだけでなく、症状が重くなる前にそれを特定することを長期的な目標として、人々のストレス記憶の蓄積を検知し、予防できるシステムの開発を目指しています。