2026年8月26日 • ペサハ・ベンソン著

エルサレム、2026年8月26日（TPS-IL）– 出生前の脳形成に長年関わっている遺伝子が、成人のストレスと代謝の中央調節因子として機能することが、イスラエルの科学者たちによって発見された。

この発見は、不安、うつ病、肥満、糖尿病、甲状腺機能不全など、ストレスと代謝が交差する疾患の研究に役立つ可能性がある。

ワイツマン科学研究所の研究は、Orthopedia（またはOtp）と呼ばれる遺伝子が、ストレス時にしばしば同時に経験される生物学的システム間の関連性であることを特定した。Otpは出生前の脳発達を調節し、体のストレスおよびホルモンシステムに関与する細胞の活動を制御する。以前の研究では脳発達におけるその役割が確立されていたが、成人脳におけるその機能はほとんど知られていなかった。

新たな発見は、Otpが単に脳を構築してオフになるわけではないことを示している。

「胚発生中に脳の配線を形成する同じ遺伝子プログラムが、生涯を通じて生物のストレス応答とエネルギーバランスを調節する上で中心的な役割を果たし続けていることを発見しました」と、ワイツマン分子細胞生物学科の教授であり、アロン・チェン教授の研究室と共同で研究を行ったギル・レフコビッツ教授は述べた。

研究者たちは、摂食、睡眠、生殖、ストレス、代謝をホルモンまたは神経ペプチドとして作用する化学メッセンジャーを通じて調節する小さな脳領域である視床下部に焦点を当てた。「体器官に影響を与える場合はホルモンと呼び、脳に作用する場合は神経ペプチドと呼びますが、どちらの場合も同じ分子です」とレフコビッツは述べた。

マウス胚からOtpを除去すると致死的となる。10年以上前、レフコビッツの研究チームはゼブラフィッシュで、発生中にOtpを破壊すると成人のストレス応答が損なわれる可能性があり、成魚の脳でOtpタンパク質が検出されたことから、この遺伝子がその後も活性を保っているのかという疑問が生じた。

その疑問に答えるため、研究者たちは、初期の脳発達に影響を与えることなく、特定の成体マウス細胞集団のOtpをオフにした。

脳発達を超えて

Otpが破壊されると、マウスのストレスシステムは過剰に活動し、過剰なコルチコステロンやその他のストレスホルモンを放出するようになった。さらに、これらの動物は、引きこもりや困難への対処能力の低下を含む、うつ病様行動を示した。代謝も乱れ、甲状腺ホルモンレベルは低下し、体温は下がり、コレステロールは上昇した。マウスは正常に食事をし、対照群とほぼ同じ体重を維持していたにもかかわらず、より多くの体脂肪を蓄積し、空腹信号への応答性が低下した。

「Otpは成体脳の中央制御ハブのように機能することを発見しました」と、研究の共著者であるヤエル・クーパーマン博士は述べた。「ストレス関連細胞や、代謝に全身的に影響を与える甲状腺系を制御する細胞で機能します。」

Otpは単一の経路を制御するのではなく、異なるシステムからのシグナルを統合し、それらをバランスに保つのを助けるように見える。細胞レベルでは、視床下部の複数の細胞集団（摂食とエネルギー消費を調節する反対の役割を持つ集団を含む）にわたる遺伝子活性の変化に、入ってくるシグナルを変換する核内で作用する。

この発見は、かつて脳の構造を構築したプログラムが、後に体の変化する要求を管理するために再利用されていることを示唆している。「かつては純粋な発達調節因子と考えていた分子が、生涯を通じて生理学的バランスのマスター調節因子であることが判明しました」とレフコビッツは述べた。「システムを構築するだけでなく、稼働させ続けているのです。」

この研究は、ストレスおよび代謝関連疾患の研究に新たな道を開く可能性があり、一部の機能不全が初期発達に起因するのか、それとも成人期の調節の破綻を反映しているのかを調べるのに役立つだろう。

レフコビッツは、人間では、心理的および代謝的障害が重複することがあると強調した。うつ病や不安は、コレステロールや血糖値にも影響を与える可能性のある甲状腺ホルモンレベルの低下を伴うことがある。しかし、この研究はマウスで行われたものであり、Otpが人間でこれらの状態を引き起こすことを証明するものではない。

この研究は、査読付き学術誌『Endocrinology』に掲載された。