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身体はどのようにして掻くのをやめるタイミングを知るのでしょうか
冬の寒くて乾燥した気候は私たちの肌に大ダメージを与え、肌を乾燥させ、ひどいかゆみを感じさせることがあります。しかし、これらの乾燥した部分をすべて掻こうとすると、私たちの脳内の何かが、やめるべき時が来たという信号を出します。この安堵の瞬間は偶然ではなく、科学者たちはその背後にある重要なメカニズムを特定しました。この研究結果は、今週末カリフォルニア州サンフランシスコで開催される第70回生物物理学会年次総会で発表される。
冬以外では、湿疹、乾癬、腎臓病などの症状を持つ何百万人もの人々が慢性的なかゆみに悩まされています。怪我が起こる前に掻くのをやめるよう指示するメカニズムなど、かゆみを調節する正確な生物学的メカニズムを理解することは、科学者がより良い治療法を開発するのに役立つ可能性があります。
新しい研究で、ベルギーのブリュッセルにあるルーヴァン大学の研究者らは、特定のイオンチャネルにおける予期せぬ役割を発見した。体内のこれらのチャネルにより、物理的または化学的刺激に応じて、イオン（電気を帯びた原子）がニューロンの膜に出入りできるようになります。これらのチャネルは、体の神経系がさまざまな組織の温度、圧力、張力を検出するのに役立ちます。
具体的には、イオンチャネルTRPV4が機械的にかゆみを引き起こすことを研究チームは発見した。 TRPV4 は、感覚ニューロン内で分子ゲートのように機能するイオン チャネルのファミリーに属します。 TRPV4 はかゆみに関与していると長い間疑われてきましたが、十分に研究されていませんでした。
研究共著者で分子生物学者のロベルタ・グアルダーニ氏は声明で、「我々は当初、痛みという文脈でTRPV4を研究していた」と述べた。 「しかし、非常にはっきりと現れたのは、痛みの表現型ではなく、かゆみの破壊、具体的には掻く行動がどのように制御されているかでした。」
引っ掻き感覚におけるTRPV4などのイオンチャネルの役割を調査するために、Gualdani氏のチームはモデルとして機能するマウスを遺伝子操作した。彼らは、マウスの組織全体ではなく、マウスの感覚ニューロン内でのみTRPV4を除去した。このよりニューロンに特化したアプローチは、どのチャネルがアクティブであるかを特定するのに役立ちました。
彼らは、TRPV4 が接触に関与するニューロン、およびかゆみや痛みの経路に関与する特定の種類の感覚ニューロンで発現していることを発見しました。
次にチームは、皮膚の乾燥を引き起こす一般的な慢性疾患であるアトピー性皮膚炎に似た慢性的なかゆみの状態をシミュレートしました。ニューロンにTRPV4を欠損したマウスは、ひっかきの頻度は減りましたが、それぞれのひっかき回数は通常よりも長く続きました。
「一見すると、これは矛盾しているように思えます」とグアルダーニ氏は語った。 「しかし、実際には、かゆみをどのように制御するかについて、非常に重要なことがわかります。」
研究チームによると、今回の研究結果は、TRPV4 が単にかゆみを誘発するだけではないことを示唆しているという。代わりに、感覚ニューロンで負のフィードバック信号をトリガーし、脊髄と脳に十分な掻きが行われたのでやめるべき時が来たことを伝えます。この信号がないと、安心感は薄れ、過剰な掻き傷が続きます。言い換えれば、TRPV4 は神経系の固有の「スクラッチを停止する」信号の一部です。
「私たちがかゆくなると、ある時点で止まります。満足しているという負のフィードバック信号があるからです」とグアルダーニ氏は説明する。 「TRPV4がなければ、マウスはこの反応を感じないため、通常よりも長く引っ掻き続けます。」
TRPV4 を広範囲にブロックすることは慢性かゆみの解決策ではないかもしれませんが、新しい治療法の開発に向けた始まりにはなります。
「将来の治療法は、より標的を絞ったものになる可能性がある。おそらく、いつ掻くのをやめるかを指示する神経機構を妨げず、皮膚にのみ作用するものになるだろう」とガルダーニ氏は語った。
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