インターロイキン-1 (IL-1) は炎症に関与する重要な分子であり、健康な状態と病気の状態の両方で重要な役割を果たします。病気の場合、脳内の高レベルのIL-1は神経炎症に関連しており、体のストレス反応を混乱させ、病気のような行動を引き起こし、脳の免疫細胞を活性化して炎症を悪化させ、体からの免疫細胞が脳に侵入することを可能にする可能性があります。 。また、支持細胞に有害な分子を生成させ、脳の損傷を引き起こす可能性があります。 IL-1 レベルの上昇は、うつ病などの気分障害や、記憶力や思考の問題と関連しています。
逆に、炎症のない通常の状態では、IL-1 は脳内で重要な役割を果たします。ホルモン活動を調節し、健康的な睡眠パターンをサポートし、記憶や学習などの認知機能を向上させます。
IL-1R1 は、感染症や傷害が発生したときに鳴らされる細胞上のドアベルのようなもので、免疫細胞では免疫反応を開始するよう身体に信号を送ります。しかし、IL-1R1 を発現するニューロンは炎症を誘発すると考えられておらず、これらの細胞が実際に免疫シグナルを神経細胞に統合している可能性があることが示唆されています。 IL-1R1 (インターロイキン 1 受容体 1 型) がどこでどのように正常な脳機能を制御または変更するのかはまだ明らかにされていません。
今回、フロリダ アトランティック大学による新しい研究は、これまでマウス脳における神経細胞の IL-1R1 (nIL-1R1) 発現の最も詳細かつ包括的なマッピングを提供し、長年にわたる不一致を解決しました。これまでの研究では、ニューロンにおける IL-1 シグナル伝達が病気行動、不安、睡眠の変化に関与していることが示唆されていますが、関与する正確な神経回路は十分に解明されていませんでした。
この研究は、 神経炎症ジャーナル、これらの影響を媒介する可能性のある特定のニューロン集団と神経伝達物質システムを絞り込みます。研究者らは、巧妙な細胞タグ付けアプローチを使用して、nIL-1R1 を発現する神経集団にタグ付けすることができ、中枢神経系 (CNS) におけるこの受容体の機能的役割について新たな洞察を提供しました。
研究者らは、遺伝子組み換えマウスを用いて、体性感覚皮質や海馬などの特定の脳領域にあるニューロンのうち、IL-1R1を有するニューロンを特定した。これらのニューロンのほとんどはグルタミン酸（シグナル伝達の神経伝達物質）を使用しますが、一部のニューロンはセロトニン（気分に重要）を使用します。彼らは、これらのIL-1R1陽性ニューロンが、感覚処理、気分調節、記憶を制御する回路に関与していることを発見した。
私たちの研究は、特定のニューロンが免疫信号にどのように関係しているかを示しており、炎症が感覚障害、気分障害、記憶障害にどのように寄与するかを説明するのに役立つ可能性があります。これらの発見は、炎症に関連する脳障害を治療する新しい方法につながる可能性があります。行動への影響という点では、私たちの結果は、nIL-1R1シグナル伝達が感情的および認知的行動に影響を与えるという仮説を裏付けています。」
Ning Quan 博士、上級著者、FAU シュミット医科大学生物医学科学教授、FAU スタイルズ・ニコルソン脳研究所の研究者
「この新しい発見は、免疫信号が私たちの感覚処理に影響を与えるかどうか、またIL-1R1を介した感覚信号の変化が認知問題、不安、うつ病に寄与するかどうかについて疑問を投げかけます」と筆頭著者で博士研究員のダン・ネメス博士は述べた。 FAUシュミット医科大学およびスタイルズ・ニコルソン脳研究所のフェロー。 「さらに、この研究は、ニューロンが他のIL-1R1発現細胞と同じ方法でシグナルを伝達しないことを示しています。」
ソース：
参考雑誌:
ネメス、DP、 ら。 (2024) 脳ニューロン IL-1R1 の局在化により、免疫シグナル伝達に応答する特定の神経回路が明らかになりました。 神経炎症ジャーナル。 doi.org/10.1186/s12974-024-03287-1。
#神経細胞のIL1R1発現のマッピングにより脳機能に関する洞察が明らかになる