内分泌学：視床下部の双方向性電磁制御によって摂食と代謝が調節される
Nature 531, 7596 doi: 10.1038/nature17183
特定の神経細胞集団や神経回路の生理的役割を解明するのには、標的を定め、時間的に調節しながら神経活動を変化させることが非常に有用である。今回我々は、in vivoでニューロンの活動を一時的に活性化、または阻害するための非侵襲的な系を開発し、これを使ってマウスの中枢神経系によるグルコース恒常性と摂食の制御について調べた。ニューロンの活性化は、電波や磁場を使って、陽イオン透過性TRPV1（transient receptor potential vanilloid 1）にラクダ抗GFP抗体（抗GFP–TRPV1）をつなげたGFP標識フェリチン融合タンパク質の、Creに依存した発現を介して、離れた所から誘導できる。同じ刺激を介したニューロンの阻害は、TRPV1の小孔を変異させて、チャネルを塩素透過性にすることによって達成される。これらの構築物を、グルコース感知ニューロンでCreを発現しているグルコキナーゼ–Creマウスの視床下部腹内側核のグルコース感知ニューロンを標的として導入した。この領域のグルコース感知ニューロンを急激に活性化すると、血漿グルコースが上昇し、グルカゴンが増え、インスリンレベルが低下して摂食が促進されるが、これらのニューロンを阻害すると血糖値が下がり、インスリンレベルが上昇して摂食が抑制される。これらの結果は、膵臓ホルモンが、血糖値や行動を制御する中枢神経系回路のエフェクター機構として機能していることを示唆している。今回使用したこの方法は、装置の永久埋め込みの必要がなく、他の神経過程の研究にも応用できる可能性があり、他の種類の、たとえ分散型の細胞であっても、そうした細胞の調節にも利用できる可能性がある。
