温度生物学トピックス
脊髄における温度情報処理
文献紹介者；生理学研究所 細胞生理研究部門 大学院生、株式会社 池田模範堂 研究員
山野井 遊
脊髄は末梢からの温度情報が統合される最初の場であり、この温度情報の処理過程を解明することは温度受容メカニズムの解明に重要であると考えられる。これまで脊髄での温度処理過程は電気生理学的手法により研究されてきたが、解析のスループットに限界があった。そこで本論文ではin vivo カルシウムイメージング法を用い、さらなる解析を行っている。その結果、脊髄ニューロンは持続的冷刺激に素早いadaptationを示し、冷刺激の絶対値よりもむしろ温度の変化により活性化することが示された。一方、温熱刺激では明確なadaptationは見られず、ニューロンの活性化は絶対温度に依存していた。筆者らは組織損傷に繋がる持続的温熱刺激を避けるため、このような反応様式を取るものと考察している。また、末梢神経では冷刺激、温熱刺激ともにadaptationが報告されていることから、温熱刺激に対しては脊髄レベルでadaptationが消失する何らかの変換過程があるものと想定される。
さらに本論文ではDiphtheria toxin receptorトランスジェニックマウスを用いたTRPV1、TRPM8陽性DRGニューロンのablationモデルにより、これらのニューロンの脊髄レベルの温度受容への寄与を調べている。想定される通り、TRPV1陽性DRGニューロンが温熱受容に、TRPM8陽性DRGニューロンが冷感受容にそれぞれ寄与していることが示された。更にTRPM8陽性DRGニューロンが脊髄レベルでの温熱刺激受容を抑制していることや、強い冷刺激にはTRPM8陽性DGRニューロンよりもむしろTRPV1陽性DRGニューロンが寄与していることが示された。このTRPV1陽性DRGニューロンによる冷感受容はTRPA1ノックアウトマウスでも同様に観察され、TRPV1陽性DRGニューロン上に発現するTRPA1以外の冷感受性受容体の存在が示唆されている。
本論文で示された脊髄の温度受容における詳細なメカニズムは不明な点が多いが、興味深い研究であると思われる。
紹介論文：
Chen R. et al.
The coding of cutaneous temperature in the spinal cord
Nature Neuroscience (2016) vol. 19, No.9
