くしゃみと咳の神経回路を解明:ワシントン大学医学部の研究が呼吸器治療の未来を切り拓く

ワシントン大学医学部セントルイス校の研究者らは、呼吸器疾患治療に革命をもたらす可能性のある画期的な発見を発表しました。同校の研究によれば、通常一緒に起こると考えられていた「くしゃみ」と「咳」の反射が、全く異なる神経経路によって制御されていることが明らかになりました。この発見は2024年9月6日付のオープンアクセスジャーナルCellに掲載され、「Divergent Sensory Pathways of Sneezing and Coughing(くしゃみと咳の異なる感覚経路)」というタイトルで発表されました。

研究を主導したのは秦柳博士(Qin Liu, PhD)です。彼女らの研究チームは、くしゃみを引き起こす神経細胞「MrgprC11+」と、咳を制御する「SST+」神経細胞という2種類の感覚ニューロンを特定しました。この発見は、くしゃみと咳が同じ感覚経路を共有しているという従来の考え方を根本から覆し、新たな医療研究や治療法の道を開くものです。

発見の影響

くしゃみや咳は、鼻や肺から異物や病原体を排出する重要な防御反射です。しかし、これらが慢性的または過剰に発生すると、不快感や睡眠障害、身体的負担を引き起こす可能性があります。現在の治療法では、抗ヒスタミン剤や咳止め薬などの幅広いアプローチが一般的ですが、これらはくしゃみや咳の原因となる特定のニューロンをターゲットにしていないため、副作用が生じることがあります。

今回の研究で明らかになった個別の神経経路を活用することで、より安全かつ効果的な治療法の開発が期待されています。例えば、MrgprC11+ニューロンを抑制する薬は、他の身体機能に影響を与えることなくくしゃみを止める可能性があります。一方で、SST+ニューロンを標的にした治療法は、鎮静作用のある咳止め薬を使用せずに咳を抑えることが可能です。

研究の詳細と方法

研究チームは、マウスを用いた新しい咳研究モデルを開発し、この成果を達成しました。このモデルを通じて、MrgprC11+ニューロンがくしゃみ反射の鍵を握る一方で、咳には関与しないことが確認されました。また、SST+ニューロンが気管に豊富に存在し、咳反射の主役であることが判明しました。

この発見は、くしゃみや咳の機能に関する理解を深めるだけでなく、それぞれの反射を正確に標的とした新たな治療法の開発を可能にします。応用範囲は、一般的な風邪やアレルギーを超えて、より深刻な呼吸器疾患にも及びます。

今後の応用と研究の展望

この研究は、喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、長期的なウイルス後症候群など、慢性的な咳を引き起こす疾患を抱える患者に向けた新しい治療法の開発に繋がる可能性があります。同様に、アレルギーや刺激物による頻繁なくしゃみに悩む人々も、従来の抗ヒスタミン薬のような副作用なしで、効果的な治療を受けられるようになるかもしれません。

さらに、この研究は、これらのニューロンが他の呼吸反射や疾患にどのように関与しているかを探る新たな道を開きます。この分野でのさらなる研究が進めば、呼吸器疾患の治療だけでなく、脳がどのように反射を制御するかに関する理解も深まるでしょう。

サポートと研究の未来

この研究は、米国国立衛生研究所(NIH)やPew Scholar Awardからの主要な助成金によって支援されました。今後の研究は、この発見を現実の治療法に翻訳するための基盤を築きながら、さらなる可能性を探ることが期待されています。

[Cell article]

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