神経科学：脳幹のADCYAP1⁺ニューロンが疾病行動の複数の側面を制御する

感染は動物において、食欲不振、渇感欠如、嗜眠、体温変化などの多面的な応答を引き起こし、これらはまとめて疾病行動と呼ばれる。こうした応答は適応行動であることが示されているが、その根底にある神経機構は明らかにされていない。今回我々は、偏りのない一連の方法を用いて、脳幹内の特定のニューロン亜集団が、疾病行動を強く誘発する細菌の内毒素［リポ多糖（LPS）］に対する多様な応答を制御し得ることを示す。全脳活動マッピングによって、孤束核（NTS）と最後野（AP）の一部のニューロン群が、LPS投与後にFOSを急激に発現することが明らかになり、FOS^2A-iCreERT2（別名TRAP2）マウスでこれらの特定ニューロンを再活性化すると、疾病の行動的要素と体温の要素が再現されることも分かった。また、LPS活性化ニューロンを阻害すると、LPSに対する全ての行動応答が減弱した。NTS–APの単一核RNA塩基配列解読を用いることでLPS活性化ニューロン集団が特定され、神経ペプチドであるADCYAP1を発現するニューロン（ADCYAP1⁺ニューロン）のNTS–APにおける活性化が、LPSによる応答を完全に再現することが見いだされた。さらに、これらのニューロンを阻害すると、LPS注射後に見られる食欲不振、渇感欠如、運動停止が有意に低下した。まとめるとこれらの研究は、LPSがニューロン集団に及ぼす多面的影響をマッピングしており、この集団は疾病応答の標準的要素に必要かつ十分で、これにより、脳と感染応答の重要な連係が確立された。

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