痛みを軽減する方法を共有？哺乳類で痛みを和らげることが知られている神経経路は、ミバエにも存在する。

痛みを軽減する方法を共有？
哺乳類で痛みを和らげることが知られている神経経路は、ミバエにも存在する。

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2023年6月13日
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侵害受容を制御する分子Drosulfakininの2つの異なるマーカー（緑とマゼンタ）を発現するニューロンを示すミバエ幼虫の中枢神経系の画像。及川ほか (CC BY 4.0)
動物の生存には、危害を避けることが基本である。侵害受容器と呼ばれる神経細胞は、極端な温度、鋭利なもの、特定の化学物質など、潜在的なダメージを検知することができます。ヒトの場合、侵害受容器から脊髄を経て脳に信号が伝わり、脳はそれを痛みとして認識します。
ヒトやげっ歯類などの哺乳類は、脳から脊髄に信号を送ることで侵害受容を抑制し、痛みを和らげることができます。このトップダウンの減衰プロセスは、哺乳類の痛みの調節に重要な役割を果たすと考えられており、慢性疼痛の発生にも関与している。哺乳類以外の動物がこの抑制経路を共有しているかどうかはわかっていませんでした。しかし、これまでの研究で、ミバエがDrosulfakininという分子を産生することが明らかになっていました。この分子は、哺乳類が痛みを制御するトップダウンシグナル伝達経路に用いる化学物質と類似しています。
及川教授らは、ハエの侵害受容を制御するドロスルファキニンの役割を明らかにするため、ミバエの神経系の特定のニューロンで、ドロスルファキニンの活性と関連遺伝子の活性を操作した。ドロスルファキニンがない場合、ハエの幼虫は熱に敏感であったことから、この分子が侵害受容を抑制するのに必要であることが示唆された。さらに実験の結果、ドロスルファキニンはハエの幼虫の脳にのみ存在し、そのシグナル伝達を活性化すると、昆虫の脊髄に相当する部分で侵害受容シグナルを伝達するニューロンの活動が低下することがわかった。これにより、昆虫の脳は、哺乳類と同様の分子を用いて、トップダウン経路で侵害受容を減衰させることができることが確認されました。
この発見は、哺乳類以外の動物を用いた痛みの研究にとって重要な基盤となるものです。ハエの遺伝子技術を用いて侵害受容を操作できることは、痛みを制御するトップダウンのプロセスを理解するための強力なツールとなる。また、この結果は、5億5千万年以上前にこの共通のトップダウン抑制機構が発達した可能性を示しており、侵害受容や痛みの調節システムがどのように進化したのか、さらなる研究が期待されます。
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