飢餓と満腹感の新たな調和:脳内の未知の神経細胞「BNC2ニューロン」が食欲を素早く抑制

お菓子をもう一口食べるか迷っている間、脳内では激しい攻防戦が繰り広げられています。一方の神経細胞群は飢餓を促し、もう一方は満腹感を誘発します。この攻防の勝者が決まる速度によって、あなたがそのスナックを手に取るかどうかが左右されます。今回、科学者らが発見したのは、この食欲と満腹感を制御する神経回路における「失われたピース」とも言える、新たに同定された神経細胞です。この細胞は食欲を即座に抑える役割を果たし、従来のモデルに欠けていた重要な部分を補完するものです。

研究結果は学術誌Natureに掲載され、「Leptin-Activated Hypothalamic BNC2 Neurons Acutely Suppress Food Intake(レプチン活性化視床下部BNC2ニューロンが食欲を即座に抑制する)」というタイトルのオープンアクセス論文として発表されました。

ロックフェラー大学分子遺伝学研究所で研究を行うハン・タン氏(Han Tan)は、「この新しいタイプのニューロンは、摂食の調節方法に関する概念を変える発見です」と述べています。

既存モデルを超えて:迅速な満腹感を誘発する仕組み

これまで脳内の摂食回路は、視床下部に存在する2種類のニューロンによる単純なフィードバックループとして理解されてきました。AGRP遺伝子を発現するニューロンは飢餓を引き起こし、一方、POMC遺伝子を発現するニューロンは満腹感を促します。しかし、これらがレプチン(体重調節に重要なホルモン)の主な標的とされる一方で、近年の研究はこのモデルの不完全さを示唆していました。AGRPニューロンが食欲を迅速に増加させる一方で、POMCニューロンの満腹感誘発は数時間を要するためです。

このギャップを埋める可能性を探るため、研究チームは脳内の弓状核(arcuate nucleus)に存在するニューロンをシングルセルRNAシーケンシング技術を用いて解析しました。その結果、レプチン受容体を持ち、BNC2という遺伝子を発現する新たなタイプのニューロンを発見しました。このBNC2ニューロンは、食物刺激に迅速に反応し、食欲を抑制する役割を果たします。

BNC2ニューロンの役割とその意義

研究によると、BNC2ニューロンはレプチンやその他のシグナルによって活性化されると、食欲を抑えるだけでなく、飢餓による不快感も軽減します。さらに、このニューロンはAGRPニューロンを抑制することで、迅速に食欲を制御する補完的なシグナルを提供します。

研究を主導したジェフリー・フリードマン氏(Jeffrey Friedman)は、「この発見は摂食を調節する神経回路に重要な新要素を加え、レプチンが食欲を抑える仕組みに関する理解を広げます」と述べています。また、食欲が異なる時間軸で調節される仕組みを解明した点でも意義深い発見です。

肥満や代謝疾患への応用可能性

BNC2ニューロンの発見は、肥満や代謝疾患への新しい治療法を提供する可能性があります。研究チームは、これらのニューロンを標的とすることで肥満や糖尿病に対処できるかどうかを積極的に研究しています。BNC2遺伝子は高BMI(体格指数)や糖尿病リスクとの関連が示唆されており、これらのニューロンの刺激または抑制が血糖値やインスリン値に与える影響を調査中です。

さらに、この発見は本能的行動の脳内調節メカニズムへの理解を広げる可能性を秘めています。他の本能的行動(例:毛づくろい、睡眠)にも類似の回路が存在する可能性があり、これらを特定することで行動神経科学の新たな知見が得られるかもしれません。

ハン・タン氏は「BNC2ニューロンとAGRPニューロンは、摂食調節の陰陽のような存在です」とまとめています。 

[News release] [Nature article]

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