新たに発見されたニューロンは、脳が空腹感にどのように対処するかについての理解を変える

ポテトチップスをもう 1 枚食べるかどうかを決めるとき、あなたの脳内では激しい戦いが起こります。ニューロンの 1 つのグループは空腹感を促進し、もう 1 つのグループは満腹感を誘発します。 1 つのグループがいかに早く優位に立つかによって、チップの袋を置く可能性が決まります。

今回、科学者らは、空腹と満腹を支配するこの神経回路のミッシングリンクを発見した。この神経回路は、食べたいという衝動にすぐに対抗する働きをする、これまで未確認のタイプのニューロンだった。調査結果は、 出版された で 自然、空腹と満腹の調節の古典的なモデルを拡張し、肥満と代謝障害に取り組むための新しい治療標的を提供する可能性があります。

「この新しいタイプのニューロンは、 概念的な枠組み 摂食がどのように調節されているかについてです」と、ジェフリー・フリードマンが所長を務めるロックフェラー分子遺伝学研究所の研究員ハン・タン氏は言う。

多かれ少なかれ

従来、脳のいわゆる摂食回路には、視床下部にある 2 種類の脳細胞間の単純なフィードバック ループが関与していると考えられていました。AGRP という遺伝子を発現するニューロンは空腹感を促進し、POMC という遺伝子を発現するニューロンは満腹感を促進します。以前は、これら 2 つの集団がレプチンの 2 つの主な標的であると考えられていましたが、最近の研究では、このモデルが不完全であることが示唆されました。

AGRP ニューロンを活性化すると食欲が急速に誘発されますが、POMC ニューロンが活性化すると食欲が抑制されるまでに数時間かかります。研究者たちは何かを見落としたのではないかと疑問に思いました。 「私たちは、POMCが摂食を抑制するのに十分な速さで空腹ニューロンのバランスを整えることができないのではないかと考えました」とタン氏は言う。 「そこで私たちは、AGRPと同様のタイムスケールで、急速な満腹感を促進する欠損ニューロンがあるのではないかと考えました。」

研究チームは、脳の弓状核にあるニューロンの単細胞RNA配列決定を通じて、BNC2と呼ばれる遺伝子とレプチンというホルモンの受容体を発現する新しいタイプのニューロンを特定した。レプチンは体重の調節に重要な役割を果たすことが以前に示されている。 。この新たに発見された BNC2 ニューロンは、食べ物の合図に迅速に反応し、空腹感を急速に抑制するように作用します。

この研究結果は、BNC2 ニューロンがレプチンやおそらく他の信号によって活性化されると、食欲を抑制するだけでなく、空腹に伴う否定的な感情も軽減することが明らかになりました。注目すべきことに、これらのニューロンはAGRPニューロンを阻害することによって作用し、これを迅速に行うことができ、相補的なシグナルとして機能します。

「この研究は、重要な新しい要素を追加しました。 神経回路 「これは食欲を調節し、レプチンがどのように食欲を低下させるかについての理解を広げるものです。また、これは、異なるニューロンによって異なる時間スケールでどのように摂食が調節されるかについての謎も解決します。」とフリードマン氏は言う。

飢餓の再定義

BNC2 ニューロンの発見は、肥満や代謝障害への取り組みに広範な影響を及ぼします。 「私たちは、これらのニューロンを標的にすることで肥満や糖尿病の新しい治療法を提供できるかどうか、積極的に研究しています」とタン氏は述べ、 遺伝子研究 この研究は、BNC2 と患者の高い BMI および糖尿病リスクを関連付けています。

研究チームはまた、これらのニューロンの刺激または抑制がグルコースおよびインスリンのレベルにどのような影響を与えるかを調査しており、ニューロンの活動を調節することによる治療の可能性をさらに強調しています。

この発見は、本能的な行動に対する脳の制御をどのように理解するかにも広範な影響を与える可能性がある。 BNC2 ニューロンが協調できるかどうか 飢え 規制ではありますが、毛づくろいや睡眠などの行動にも同様の回路が他にも存在する可能性はあるでしょうか?

同様の回路を特定できれば、脳がさまざまな本能的行動にわたって複雑な行動をどのように振り付けているかについての理解が深まり、行動神経科学におけるさらなる発見への道が開かれる可能性がある。

「私たちは現在、BNC2 と AGRP が栄養の陰と陽のようなものであると信じています」と Tan 氏は言います。