理研、脂質が異なる種類の感覚を脊髄で分けていることを発見

理化学研究所(理研)は8月28日、皮膚で痛みを感じる「痛覚」や自分の関節の位置や動きを感じる「固有感覚」といった異なる種類の感覚を、脊髄で放出される脂質「LysoPtdGlc」が、各感覚を分けることで、脊髄以降、脳に至るまで混線することがなくなることを発見したと発表した。

同成果は、理研 脳科学総合研究センター神経成長機構研究チームの上口裕之チームリーダーと神経膜機能研究チームの平林義雄チームリーダー、東北大学 大学院薬学研究科の青木淳賢教授、東京大学 大学院総合文化研究科の太田邦史教授らによるもの。詳細は米国の科学雑誌「Science」に掲載された。

さまざまな感覚は、それを伝える神経細胞の突起(神経突起)が脊髄の特定部位を通り、最終的に脳へ投射されることが知られていたが、これまでの研究では、この神経突起の分別を行うタンパク質などは発見されておらず、研究チームは、この分別がタンパク質の働きだけでは説明が難しいことから、脂質によって制御されているのでは、と考え、その検証作業を行ったという。

その結果、脊髄を構成する神経細胞以外の細胞(グリア細胞)が、特定の部位で脂質を産生し、その代謝産物が痛覚神経突起のみを反発して固有感覚神経突起から分離させる役割を担っていることを突き止めた。また、その分子メカニズムとして、Gタンパク質共役受容体「GPR55」が受容体であり、これを介して痛覚神経突起を反発することで、痛覚と固有感覚の神経突起が混線することなく別の目的地へ投射できることを突き止めたとする。

なお研究グループでは、今回の成果を受けて、脳脊髄の発生メカニズムの理解が深まり、損傷した神経回路の修復技術の開発が進むことが期待できるとコメントしているほか、GPR55は痛覚神経細胞だけでなく骨細胞・脂肪細胞・免疫細胞・がん細胞などにも発現していることから、これらの細胞が関与する疼痛・骨疾患・肥満・炎症・がん転移など各種疾患の病態解明と治療法開発に役立つ可能性があるとしている。