不安とOCDに関連する新しく発見された脳メカニズム

大学のUtah Health科学者たちは、不安や強迫性スペクトル障害（OCSD）の行動を制御するための小さな脳細胞型であるミクログリア細胞の重要な役割を発見しました。 研究者は、微小芽細胞の特定の集団を刺激することによって、マウスでこれらの行動を活性化または抑制することができます。 この新しい洞察は、ニューロンが唯一の行動制御者であるという信念に挑戦し、不安治療のための有望な方法を提供します。

感染症とその影響は不安を新しいレベルに引き上げました。 しかし、強迫スペクトル障害（OCSD）を含む不安関連疾患の原因は依然として不明です。 新しい研究では、Utah Health Universityの科学者たちは、ラットラットの不安関連行動を制御する際に、脳の小さな細胞型であるミクログリア細胞の重要性に関する洞察を発見しました。 伝統的に優勢な脳細胞タイプのニューロンは、行動を制御すると考えられています。

研究者たちは、ゲームコントローラーのボタンのように、特定の小胞細胞集団が不安や強迫障害​​の行動を活性化するのに対し、他の小胞細胞集団はそれを弱めることを示しました。 さらに、ミクログリア細胞はニューロンと通信して行動を引き起こします。 ジャーナルに発表された研究結果 分子精神科最終的に、標的治療への新しいアプローチにつながる可能性があります。

University of Utah Health科学者たちは、不安関連行動を制御する際に、脳の小細胞型である微小膠細胞の重要性についての洞察を発見しました。 この発見は標的治療のための新しいアプローチにつながる可能性があります。 クレジット：Charlie Ehlert、ユタ州保健大学

ユタ大学のスペンサー・フォックス・エクルス医科大学の著名な人間遺伝学教授であり、この研究の上級著者であるノーベル賞受賞者Mario Capecchi博士は、「少し不安は良いです。 「不安は私たちに動機を与え、私たちに拍車をかけ、「私はできる」と言うさらなる推進力を与えます。 しかし、大量の不安が私たちを圧倒します。 私たちは精神的に麻痺し、心拍数が速くなり、汗が出て、心に混乱があります。

「この研究は、ユニークで、脳におけるミクログリア細胞機能の役割に関する現在の教義に挑戦しました。」

新しく識別されたメカニズムは、正常な状態で健康な範囲内で行動を維持するために重要である可能性があります。 病理学的状態では、メカニズムは衰弱した行動を引き起こす可能性があるとCapecchiは言います。

U of U Healthの遺伝学者であり、神経科学者であり、研究の主な著者であるNaveen Nagajaran博士は、「この研究は、ユニークで脳におけるミクログリア細胞機能の役割に関する現在のドグマに挑戦しました。

ミクログリア細胞の操作

OCSDと同様の行動を示すラットは、自分で手入れをすることができません。 彼らは体を舐めすぎて毛が剥がれ、腫れが生じます。 以前、Capecchiのチームは、Hoxb8という遺伝子の突然変異がラットに慢性不安の兆候を示し、過度に体をトリミングすることを発見しました。 意外なことに、彼らはこのような行動の原因がミクログリア細胞という一種の免疫細胞であることを確認しました。 脳細胞の10％だけを占めるミクログリア細胞は、死んでいくニューロン（最も一般的な脳細胞）と異常に生じたタンパク質を処理する脳の「ゴミコレクター」とされてきました。 彼らの発見はまた、Hoxb8ミクログリア細胞が特定の神経回路と通信することによって行動を制御するために重要であることを最初に明らかにしたことの1つでした。

著名な教授Mario Capecchi、Ph.D。 そしてNaveen Nagajaran、Ph.D、University of Utah。 クレジット：Charlie Ehlert、ユタ州保健大学

しかし、ミクログリア細胞がこれらのタスクを実行する方法はミステリーのままです。 詳しくは、ナガジャランはレーザー光と遺伝子工学を組み合わせた技術である光遺伝学に目を向けました。 ビデオゲームのように、彼はレーザーを使って脳のミクログリア細胞の特定の集団を刺激しました。

研究者たちは驚くべきことに、スイッチを入れると不安関連の行動を起こすことができました。 彼らがレーザーを使用してHoxb8ミクログリア細胞と呼ばれるサブグループを刺激すると、ラットはより不安になりました。 レーザーが脳の他の部分でHoxb8ミクログリア細胞を引き起こしたとき、マウスは自分で毛を整えました。 別の場所でHoxb8ミクログリア細胞を標的とすることはいくつかの影響を与えました。 ラットの不安が増加し、体を整え、凍った。 これは恐怖の指標でした。 科学者がレーザーを消すたびに行動が止まりました。

Nagarajanは「それは私たちにとって大きな驚きでした」と言います。 「伝統的に、ニューロンだけが行動を起こす可能性があると思いました。 現在の研究は、脳がミクログリア細胞を使用して行動を生成する2番目の方法を明らかにしています。 実際、レーザーでミクログリア細胞を刺激すると、隣のニューロンがより強く発火し、2つの細胞型が互いに通信して明確な行動を誘導することを示唆しています。

著名な教授Mario Capecchi、Ph.D。 そしてNaveen Nagajaran、Ph.D、University of Utah。 クレジット：Charlie Ehlert、ユタ州保健大学

さらなる実験では、Hoxb8を発現しない微小グリア細胞集団による別の制御層が見出された。 「non-Hoxb8」とHoxb8ミクログリア細胞を同時に刺激すると、不安やOCSD様行動の開始を防ぐことができます。 これらの結果は、ミクログリア細胞の2つの集団がブレーキとアクセラレータのように機能することを示唆しています。 彼らは正常な条件で互いにバランスをとり、信号がバランスを失うと病気の状態を引き起こします。

この研究は、ミクログリア細胞の位置とタイプが不安とOCSDの行動を微調整するために重要であるように見える2つの特徴であることを示しています。 そこで、小橋細胞は最終的に行動を制御する特定のニューロンおよび神経回路と通信しているとCapecchiは言います。 「我々は、ニューロンとミクログリア細胞の間の双方向通信についてもっと知りたい」と彼は言う。 「私たちはその原因が何であるかを知りたいのです」 マウスでこれらの相互作用を定義すると、患者の過度の不安を制御するための治療目標につながる可能性があります。

参照：Naveen NagarajanとMario R. Capecchiの「脳の特定の領域では、マウスHoxb8の光遺伝的刺激は不安、グルーミング、またはその両方を誘導します」、2023年4月10日、 分子精神科。
DOI: 10.1038/s41380-023-02019-w