研究者らは、オス・マウスの背側海馬におけるATPシグナルの低下が、connexin 43タンパク質の変化によって引き起こされ、うつ様および不安様行動の両方を誘発し得ると報告。The Journal of Neuroscienceに掲載されたこの研究では、慢性ストレスが細胞外ATPとconnexin 43レベルを低下させることがわかり、実験的にタンパク質を減少させるとストレスなしでも同様の行動が誘発され、ストレス下の動物でこれを回復させると苦痛の行動兆候が改善することが判明した。
Southern Medical UniversityのTian-Ming Gao氏率いる研究チームは、アデノシン三リン酸（ATP）シグナルが成体オス・マウスの感情関連行動にどのように影響するかを調査し、背側海馬に焦点を当てた。この脳領域は記憶とストレス応答に関与し、気分障害に強く関与している。これは部分的に、長期ストレスや感情調節の変化に敏感だからである。
ATPは細胞の主なエネルギー担体として最もよく知られているが、ニューロンと他の脳細胞間のコミュニケーションを助ける化学伝達物質としても機能する。脳細胞間の健全なコミュニケーションが気分調節に不可欠であるため、GaoらのグループはSociety for Neuroscienceの要約によると、背側海馬でのATPの放出と調節に焦点を当てた。
慢性社会的敗北ストレスにさらされたマウスでは、うつ様および不安様行動を発症しやすい動物で、背側海馬の細胞外ATPレベルが低下し、connexin 43の発現も低下していた。Connexin 43はアストロサイトにチャネルを形成し、ATPを細胞外空間に放出するのを助け、局所的な脳エネルギーシグナルの重要な調節因子である。
ストレス自体からATP放出の役割を分離するため、チームは条件付き遺伝子ツールを使用して、非ストレス状態のマウスの背側海馬のアストロサイトで特異的にconnexin 43を減少または削除した。この操作により細胞外ATPが低下し、うつ様および不安様行動が誘発されたが、ニューロンでの同様のconnexin 43削除ではこれらの行動変化は生じなかったと、著者らはThe Journal of Neuroscienceに報告。
研究ではまた、ストレス下で感受性の高いマウスに安定したATPアナログ（ATPγS）を補充すると一部の行動欠損が逆転し、背側海馬アストロサイトでconnexin 43を増加させつつATP分解を制限するとATPレベルが回復し、気分関連行動が改善した。これらの実験から、背側海馬のアストロサイトからのATP放出不足が、このマウスモデルでうつ様および不安様行動を因果的に駆動することが示唆される。
Gao氏はプレスリリースで、「これは、海馬[の領域]でのATP放出不足がうつ様および不安様行動の両方を駆動するという最初の直接証拠であり、これらの状態のための共有分子経路を明らかにするものである」と述べた。この研究は、うつ病と不安が頻繁に共存する理由を説明する助けとなり、アストロサイト性connexin 43とATPシグナルをこれらの併存障害治療の潜在的治療標的として示唆する。
Society for NeuroscienceおよびScienceDailyやMedical Xpressなどの報道によると、研究者らは今後、雄と雌の両方のマウスを含めた実験を拡張し、同じメカニズムが性別間で機能するかを検証する予定である。
