かゆみが生じた場合、通常はしばらくするとかゆみが和らぎます。科学者たちは、十分な引っかき傷が発生したことを脳に伝える生物学的システムの一部を発見しました。この発見は、神経系がどのように自然にかゆみを制限するかを明らかにし、慢性かゆみ障害を持つ人々でこのプロセスがなぜ機能しないのかを説明するのに役立つかもしれない。この研究結果は、生物物理学会の第 70 回年次総会で発表されました。
ブリュッセルのルーヴェン大学のロベルタ・ゴルディニー研究室の研究者らは、引っ掻きなどの機械的刺激によって引き起こされるかゆみにおける、TRPV4として知られる分子の予期せぬ役割を特定した。
「私たちは当初、痛みという観点から TRPV4 を研究しました」と Goldney 氏は説明しました。 「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、かゆみの混乱、特に掻く行動がどのように制御されているかということでした。」
TRPV4 と神経系
TRPV4 は、感覚ニューロンの小さな分子ゲートとして機能するイオン チャネル ファミリーの一部です。これらのチャネルにより、物理的または化学的変化に応じてイオンが細胞膜を通過できるようになります。これらは、神経系が温度、圧力、組織の張力などの感覚を検出するのに役立ちます。
科学者たちは長年にわたり、TRPV4 が機械的刺激の感知に役割を果たしているのではないかと疑っていましたが、かゆみ、特に慢性かゆみへの関与については依然として不明であり、激しく議論されています。
より正確に調査するために、グアルダーニのチームは、感覚ニューロンからのみTRPV4を除去した遺伝子操作マウスを作成した。これまでの研究では、この分子が体内から削除されており、どこで機能するかを正確に特定することが困難になっていた。
研究者らは、遺伝子分析、カルシウムイメージング、行動検査を用いて、TRPV4がAβ低閾値機械受容体（Aβ-LTMR）として知られる接触感受性ニューロンに出現していることを発見した。このチャネルは、TRPV1 を発現するニューロンなど、かゆみや痛みの経路に関連する特定の感覚ニューロンにも存在していました。
時々かゆみが止まらないのはなぜですか?
次に、研究チームはマウスにアトピー性皮膚炎に似た慢性的なかゆみの状態を作成しました。その結果は研究者らを驚かせた。感覚ニューロンにTRPV4を欠損したマウスは、全体的に引っ掻く頻度が低かったが、各引っ掻きエピソードは正常よりもはるかに長く続いた。
「一見すると、それは逆説的に思えます」とゴルディニー氏は言う。 「しかし、実際には、かゆみがどのように制御されるかについて非常に重要なことが明らかになりました。」
研究によると、TRPV4 は単にかゆみを引き起こすだけではありません。その代わりに、機械感覚ニューロンの負のフィードバック信号を活性化するのに役立つようです。この信号は、かゆみが十分に軽減されたことを脊髄と脳に伝えます。
このフィードバックシステムがないと、掻くことによる満足感が弱まり、かゆみが長時間続くことになります。研究者らは、TRPV4が神経系の内部「引っ掻きを止める」メカニズムの一部として機能している可能性があると述べている。
「私たちがかゆみを掻くと、ある時点で立ち止まります。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」とゴールドニー氏は説明した。 「TRPV4がないと、マウスはそのフィードバックを感じないため、通常よりもずっと頻繁に引っ掻き続けます。」
慢性かゆみ治療への影響
この研究結果は、TRPV4 がかゆみにおいてこれまで考えられていたよりも複雑な役割を果たしているということも示唆しています。皮膚細胞では、このチャネルがかゆみを引き起こすのに役立つ可能性があります。しかし、ニューロンでは、引っ掻く行動を制御し、制限するのに役立つようです。
この違いは、将来の医薬品の開発にとって重要になる可能性があります。
「これは、TRPV4の広範な封鎖が解決策ではない可能性があることを意味します」とゴールドニー氏は指摘した。 「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ります。おそらく、いつ掻くのをやめるべきかを知らせる神経機構を妨げず、皮膚にのみ作用するものになるでしょう。」
慢性的なかゆみは、湿疹、乾癬、腎臓病などの症状を抱えて暮らす何百万人もの人々に影響を与えていますが、治療の選択肢は依然として限られています。研究者らは、かゆみを止めるタイミングを知らせる信号など、身体がかゆみをどのように制御するかを理解することで、最終的にはより効果的な治療法につながる可能性があると考えています。
