大人の脳でも新しい神経細胞は生まれているのか
かつて、大人になった脳では新しい神経細胞はほとんど生まれないと考えられていました。しかし現在では、記憶や感情に深く関わる「海馬」の一部で、成人後も神経幹細胞から新しい神経細胞が作られる可能性が研究されています。この仕組みを「成人海馬神経新生」と呼びます。
一方で、人間の成人脳で神経新生がどの程度続いているのかについては、長年議論が続いてきました。生きている人間の脳から必要な組織を採取して詳しく調べることが難しく、死後組織では保存状態などが結果に影響する可能性もあるためです。
こうしたなか、コロンビア大学とニューヨーク州精神医学研究所を中心とする研究チームが、成人の海馬を細胞一つひとつのレベルで調べました。成果は2026年8月21日、医学誌『Nature Medicine』に発表されています。
研究チームが特に注目したのが、大うつ病性障害（MDD）の人の脳です。うつ病では海馬の体積や神経回路の働きが変化することが知られており、動物研究では神経新生との関係も検討されてきました。
今回の研究は、ヒトの海馬に存在する神経幹細胞から新しい神経細胞へ至る過程を詳細に描き出し、MDDではその流れが途中で滞っている可能性を示しました。幹細胞研究と精神疾患研究が交わる、新しい視点を提示した研究です。
約50万個の細胞核から「神経が生まれる道筋」を追跡
主要な解析に使われたのは、大うつ病性障害だった11人と、精神疾患のない対照群19人から提供された死後の海馬組織です。研究チームは品質管理を通過した495,037個の細胞核を解析しました。
使われたのは「単一核RNA解析」や「クロマチンアクセシビリティ解析」と呼ばれる技術です。簡単にいえば、一つひとつの細胞でどの遺伝子が働いているのか、さらにDNAのどの部分が遺伝子を働かせやすい状態になっているのかを調べる方法です。
研究チームは、こうした情報から神経細胞が生まれる過程を再構築しました。出発点となるのは神経幹細胞です。そこから増殖する神経前駆細胞、神経細胞になる途中の神経芽細胞、未成熟な顆粒細胞へと進み、最終的に成熟した神経細胞へ向かいます。
この一連の細胞が成人の海馬で確認されたこと自体も重要です。成人ヒトの海馬で神経新生が続いているかどうかについては研究結果が分かれてきましたが、今回の研究では一つの目印だけに頼らず、遺伝子発現、DNAの状態、組織内の位置、タンパク質など複数の情報を組み合わせています。
その結果、成人の海馬にも神経幹細胞から新しい神経細胞へ向かう一連の細胞状態が存在することを示すデータが得られました。
うつ病の脳では「細胞を作る流れ」が途中で滞っていた
MDD群と対照群を比較すると、大きな違いが見つかりました。MDDの海馬では、神経幹細胞から新しい神経細胞へ進む一連の過程が、途中で滞っている特徴が確認されたのです。
具体的には、MDD群では神経幹細胞が初期の状態に多くとどまり、増殖する段階へ進む細胞が少なくなっていました。さらに、その先にある神経芽細胞も少ないという結果が得られています。
研究チームは別の方法でもこの結果を確かめました。神経前駆細胞に関連するnestinと、細胞増殖の指標となるKi67を持つ細胞を調べると、MDD群ではどちらも少なくなっていました。
さらに、新しい神経細胞へ成長する途中で現れるdoublecortinというタンパク質を持つ細胞もMDD群で少ないことが確認されています。
重要なのは、「神経新生が完全に止まった」と示されたわけではないことです。今回の結果は、神経幹細胞が存在しなくなったのではなく、幹細胞から次の段階へ進む流れがスムーズに働いていない可能性を示しています。
Natureの報道でも、この状態は新しい神経細胞を作る能力が単純に失われたというより、神経新生の過程が十分に進んでいない状態として紹介されています。
細胞を足止めしていた背景に「ストレス」と免疫反応
では、なぜMDDの海馬では神経新生が滞っていたのでしょうか。研究チームは、神経新生の各段階で働く遺伝子を比較し、その背景にある分子の変化も調べています。
そこで目立ったのが、細胞のストレス反応と免疫に関係する変化でした。
MDD群では、神経新生の初期段階にある神経幹細胞や神経前駆細胞で、インターフェロンに関連する遺伝子群がより強く働いていました。インターフェロンは、本来は感染などから体を守る免疫反応に関係する物質です。
また、細胞死や老化に関係するストレス応答タンパク質の増加や、神経新生を調節する遺伝子の変化も確認されています。一方で、細胞の成長や神経新生を支える一部の遺伝子は働きが低下していました。
変化は神経幹細胞だけに限られていません。成熟した興奮性ニューロンや抑制性ニューロンにも遺伝子調節の乱れがあり、シナプスの可塑性、細胞のエネルギー産生、免疫反応など、海馬の神経回路全体に広い変化が見つかりました。
ただし、この結果から「炎症がうつ病を起こした」と結論づけることはできません。今回の研究は病気を持っていた人と持っていなかった人の死後脳を比較したものであり、どの変化が原因で、どの変化が結果なのかまでは確定していないためです。
「神経幹細胞を増やせばうつ病が改善する」とはまだ言えない
今回の成果は、うつ病の新しい治療法が完成したことを意味するものではありません。研究では患者に神経幹細胞を移植したり、神経新生を促す薬を投与したりしていません。
まず注意したいのは、研究対象が死後の脳組織である点です。研究チームは死後組織の質や保存状態などを考慮して解析していますが、生きている人の脳で神経幹細胞の動きを長期間追跡した研究ではありません。
また、MDD群で神経新生の停滞が確認されたとしても、それがうつ病の原因なのかは分かっていません。うつ病による慢性的なストレスや脳内環境の変化によって、結果として神経新生が低下した可能性もあります。
さらに、大うつ病性障害は一つの原因だけで説明できる病気ではありません。今回の研究でも、神経新生だけでなく、興奮性・抑制性神経回路、シナプス、代謝、免疫反応など複数の仕組みに変化が確認されています。
そのため、「神経新生を活性化すればうつ病に対応できる」と単純化することはできません。
今回得られた重要な成果は、治療法そのものではなく、「どの細胞の、どの段階で異常が起きているのか」を具体的に調べられるようになったことです。これは今後、うつ病の生物学的な違いをより細かく分類するための土台になる可能性があります。
心の病気を「細胞の状態」から読み解く時代へ
うつ病はこれまで、気分の落ち込み、意欲の低下、睡眠の変化といった症状を中心に診断されてきました。しかし同じ「大うつ病性障害」と診断された人でも、脳内で起きている変化がすべて同じとは限りません。
研究責任者のMaura B. Dupont氏は、将来的にうつ病を分子的な特徴から分類することを研究の方向性として示しています。がんが発生した場所だけでなく遺伝子や細胞の特徴によって細かく分類されるようになったように、精神疾患でも生物学的な違いを明らかにしようという考え方です。
今回の研究では、その候補の一つとして「成人海馬神経新生」が見えてきました。神経幹細胞が存在するかどうかだけでなく、幹細胞が増殖し、神経前駆細胞や神経芽細胞を経て、新しいニューロンへ成長できているかまで調べる視点です。
再生医療というと、体外で培養した幹細胞を移植する方法を想像しがちです。しかし人体にはもともと存在する幹細胞もあり、その働きが病気によってどう変わるのかを調べることも再生医学の重要な研究領域です。
今回の研究は、成人の脳に残る神経幹細胞と精神疾患との関係を、約50万個の細胞核から詳しく描き出しました。
今後、同じ変化が生きている患者でも確認できるのか、神経新生の停滞が症状や治療反応とどのように関係するのかが明らかになれば、うつ病を「症状」だけでなく「細胞の状態」から理解する研究がさらに進む可能性があります。
[出典]
- Nature Medicine「Dysregulated adult hippocampal neurogenesis in major depressive disorder」
- Nature News「The brain struggles to make new neurons in people with depression」
- Medical Xpress「New brain cell formation stalls in adults with depression, study shows」
- News-Medical「Neurogenesis stalls in the brains of adults with major depressive disorder, study shows」
