神経科学：気道閉塞によって引き起こされる迷走神経反射
Nature 627, 8005 doi: 10.1038/s41586-024-07144-2
気道の完全性は、生涯を通じて継続的に維持されなければならない。感覚ニューロンは気道閉塞を防ぐように働き、呼吸機能を維持するために必要な反射を瞬時に実行する。肺活量の低下は、多くの呼吸器疾患で一般的かつ致死的であり、肺虚脱は胸壁の外傷や気胸、気道圧迫により急性に引き起こされ得る。今回我々は、気道閉塞によって誘起され、あえぎ呼吸を引き起こす、迷走神経のニューロン反射の特性を明らかにする。in vivoでの迷走神経節の画像化により、気道圧迫を検出するが気道伸展は検出しない、特化した感覚ニューロンが見つかった。PVALBを発現する迷走神経ニューロンは気道閉塞反応を仲介し、神経上皮小体（NEB）と呼ばれる肺上皮細胞のクラスターを神経支配する。NEBや迷走神経PVALBニューロンを刺激すると、気道に異常がなくてもあえぎ呼吸が誘発されたのに対し、NEBや迷走神経PVALBニューロンを除去すると、気道閉塞への応答としてのあえぎ呼吸が起こらなくなった。単一細胞RNA塩基配列解読では、NEBが機械受容器PIEZO2を一様に発現していることが明らかになり、NEBでのPiezo2を標的としたノックアウトは気道閉塞への応答を消失させた。NEBはヘーリング・ブロイエル反射に必要でないことから、気道の閉塞と伸長は別個の末端構造によって検出されていると示唆される。触覚におけるメルケル細胞の関与と同様に、NEBはPIEZO2発現上皮細胞であり、肺の機械知覚の点でも重要である。これらの知見は、気道におけるニューロンの多様性についての理解を広げ、気道閉塞の検出に特化して、呼吸機能の維持を助ける迷走神経経路の存在を明らかにしている。
