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神経科学:腸管ニューロンのイオンチャネル型受容体は塩ストレス耐性を調節する

Nature 654, 8120 doi: 10.1038/s41586-026-10348-3

内受容化学感覚経路による体内の化学物質の検出は、代謝と生理機能の調節に非常に重要である。内受容体の分子実体や、特定の内受容ニューロンによる化学感覚の機能的重要性については、まだ十分には解明されていない。線虫の一種Caenorhabditis elegansの咽頭神経ネットワークは、解剖学的および機能的に哺乳類の腸管神経系に類似している。本研究で我々は、I3咽頭腸管ニューロンがI3特異的イオンチャネル型受容体を介して陽イオンに応答し、塩ストレス耐性を調節することを示す。GLR-9イオンチャネル型受容体とGLR-7 IR25a共受容体オルソログは、腸管腔に露出したI3の感覚終末に局在しており、塩感覚に必要かつ十分である。I3による塩感知は高塩ストレスに対して特異的な防御機構を担い、glr-9変異体では、事前順化の有無にかかわらず高張食塩水に対する耐性の低下が見られるが、糖溶液に対する耐性は低下しない。I3からのコリン作動性シグナル伝達は急性高塩ストレス耐性を促進するのに対し、順化中におけるI3からのペプチド作動性シグナル伝達は、その後の高塩暴露に対する耐性に不可欠である。トランスクリプトーム解析およびレポーター遺伝子解析では、I3は遠位組織における塩ストレス応答遺伝子の発現を調節することにより、部分的に塩耐性を調整することが明らかになった。それと一致して、塩あるいはGLR-9によって調節される遺伝子サブセットの変異は、塩ストレス耐性を低下させる。我々の結果は、特定の腸管ニューロンによって仲介される化学感覚が、特異的な無生物的ストレスに応答して生理学的恒常性を調節する機構を示している。

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