不安症や強迫性障害に関連する脳のメカニズムが新たに発見された

ユタ大学の保健科学者らは、不安や強迫性障害（OCSD）行動の制御において、脳細胞のサブタイプであるミクログリアが重要な役割を果たしていることを発見した。 研究者は、ミクログリアの特定の集団を刺激することで、マウスのこれらの行動を活性化または抑制できます。 この新しい洞察は、ニューロンが行動の唯一の制御者であるという考えに疑問を投げかけ、不安を治療するための有望な治療法を提供します。

パンデミックとその影響により、不安は新たなレベルにまで高まっています。 しかし、強迫性障害（OCSD）を含む不安関連症状の原因は依然として不明である。 新しい研究で、ユタ大学保健科学者らは、実験用マウスの不安関連行動の制御における脳内の二次細胞タイプ、ミクログリアの重要性についての洞察を明らかにした。 伝統的に、主要な脳細胞タイプであるニューロンが行動を制御すると考えられていました。

研究者らは、ゲームコントローラーのボタンと同様に、ミクログリアの特定のグループが不安やOCSD行動を活性化する一方で、他のグループはそれらを抑制することを示した。 さらに、ミクログリアはニューロンと通信して行動を引き起こします。 雑誌に掲載された結果 分子精神医学それは最終的には標的療法への新たなアプローチにつながる可能性がある。

ユタ大学の健康科学者らは、不安に関連した行動の制御における脳内の二次細胞タイプであるミクログリアの重要性についての洞察を発見した。 この発見は、標的療法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 Ellert、ユタ保健大学

「多少の不安は良いことだ」と、ユタ大学スペンサー・フォックス・エクルズ医学部の人類遺伝学の著名教授であり、この研究の主任著者であり、ノーベル賞受賞者のマリオ・カペッチ博士は言う。 「不安は私たちを刺激し、やる気を与え、『私はできる』というさらなる後押しを与えてくれます。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、心臓の鼓動が速くなり、汗をかき、心の中に混乱が落ち着きます。 」

「この研究はユニークであり、脳におけるミクログリア機能の役割に関する現在の定説に挑戦したものです。」

新たに特定されたメカニズムは、通常の状況下で健康な範囲内の行動を維持するために重要である可能性があります。 病理学的状況下では、メカニズムが衰弱させる行動を引き起こす可能性があるとカペッキ氏は言います。

「この研究はユニークであり、脳におけるミクログリア機能の役割に関する現在の定説に挑戦したものです」と、U of U Healthの遺伝学者兼神経科学者であり、この研究の筆頭著者であるNaveen Nagajaran博士は述べています。

ミクログリアの治療

OCSD のような行動を持つマウスは、自分でグルーミングに抵抗することができません。 体をなめすぎて毛が抜け落ち、水ぶくれができてしまいます。 以前、Capecchi のチームは、Hoxb8 と呼ばれる遺伝子の突然変異がマウスに慢性的な不安の兆候を示し、過剰にコンディションを整えさせていることを発見しました。 予想外なことに、彼らはこれらの行動の原因がミクログリアと呼ばれる免疫細胞の一種であることを突き止めました。 脳内の細胞のわずか 10% を占めるミクログリアは、最も一般的な脳細胞である死にかけているニューロンや異常な形のタンパク質を取り除く脳の「ゴミコレクター」であると考えられています。 彼らの発見は、Hoxb8 ミクログリア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のに重要であることを明らかにした最初の発見でもあります。

マリオ・カペッチ特別教授、Ph.D. とユタ大学のナヴィーン・ナガガラン博士。 クレジット: Charlie Ellert、ユタ保健大学

しかし、ミクログリアがこれらの役割をどのように達成するのかは依然として謎のままです。 さらに詳しく知るために、ナガジャラン氏は、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。 ビデオゲームをプレイするのと同じように、レーザーを使用して脳内のミクログリアの特定のグループを刺激します。

研究者らが驚いたことに、スイッチを入れることで不安に関連した行動を引き起こすことができるのだ。 レーザーを使用して亜集団である Hoxb8 ミクログリアを刺激すると、マウスはさらに落ち着きがなくなった。 レーザーが脳の他の部分にあるHoxb8ミクログリアを励起すると、マウスは準備を整えた。 Hoxb8 ミクログリアを他の場所で標的にすると、複数の効果があった。マウスは不安を増大させ、身を引き締め、その後、恐怖の指標であるすくみを起こした。 科学者がレーザーを消すと、行動は止まります。

「それは私たちにとって大きな驚きでした」とナガラジャンは言います。 「これまで、ニューロンだけが行動を生成できると考えられてきました。今回の発見は、脳がミクログリアを利用して行動を生成する第二の方法を明らかにしました。」 実際、ミクログリアをレーザーで刺激すると、隣のニューロンがより激しく発火するようになり、2種類の細胞が互いに通信して異なる行動を引き起こすことが示唆された。

マリオ・カペッチ特別教授、Ph.D. とユタ大学のナヴィーン・ナガガラン博士。 クレジット: Charlie Ellert、ユタ保健大学

さらなる実験により、Hoxb8 を発現しないミクログリアのグループによる別の制御層が明らかになりました。 「非Hoxb8」ミクログリアとHoxb8ミクログリアを同時に刺激すると、不安やOCSD様行動の発症が防止された。 これらの結果は、ミクログリアの 2 つの集団がブレーキとアクセルのように機能することを示しています。 通常の状態ではそれらは互いにバランスを取り、信号のバランスが崩れると病状を引き起こします。

この研究は、ミクログリアの位置と種類が、OCSD の不安と行動の制御にとって重要であると思われる 2 つの特徴であることを示しています。 そこから、ミクログリアは特定のニューロンや神経回路と通信し、最終的に行動を制御するとカペッキ氏は言う。 「私たちはニューロンとミクログリアの間の双方向の接続についてもっと知りたいと思っています」と彼は言う。 「私たちはその原因を知りたいのです。」 マウスにおけるこれらの相互作用を特定できれば、患者の過度の不安を制御するための治療標的につながる可能性がある。

参考文献：「特定の脳領域におけるマウス Hoxb8 の光遺伝学的刺激は不安、毛づくろい、またはその両方を引き起こす」Naveen Nagarajan および Mario R Capechi 著、2023 年 4 月 10 日、ここから入手可能。 分子精神医学。
DOI: 10.1038/s41380-023-02019-w