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アルツハイマー病II型アストロサイトは脳内の病的な細胞の一種であると考えられていますが、その正確な病理は未だに不明です。他のアストロサイトと同様に、非神経性グリア細胞です。主に慢性肝疾患やウィルソン病など、アンモニア濃度の上昇（高アンモニア血症）を引き起こす疾患で見られます。[1]
これらはアルツハイマー病とは関連がありませんが、同名の病気であるアロイス・アルツハイマーを最初に記述した同じ神経科学者によって最初に記述されました。[1]
背景
アストロサイトは、中枢神経系で特殊な機能を持つことが知られているグリア細胞の一種です。多くの生物学的役割の中でも、アストロサイトはニューロンの発達、シナプス伝達、恒常性、神経保護に重要です。例えば、アストロサイトには、恒常性を達成するためにイオンバランスと静的pHレベルを可能にする多くのトランスポーターとイオンチャネルがあります。[2]アストロサイトはニューロンやニューロン機能に密接に関連していますが、活動電位を伝播できないためニューロン細胞ではありません。しかし、カルシウム流入などの細胞トリガーでシナプス伝達に影響を与えることができる興奮性細胞です。[2]アストロサイトは、反応性グリオーシスを起こすことで中枢神経系の損傷に反応することもできます。これは、構造的な細胞サポートのために中間径フィラメントタンパク質をアップレギュレーションすることで神経保護イベントとして機能します。これらのタンパク質の1つであるグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）は、損傷した組織における反応性神経膠症のマーカーとして使用することができます。[3]
一般的な特徴
アルツハイマー病 II 型アストロサイトーシスは、アストロサイト細胞が腫大し、大きな核と顕著な核小体が現れる場合に発生します。[4]アルツハイマー病 II 型アストロサイトは、視覚的にはサイズが拡大し、細胞質が欠如しているのが特徴です。[5]これらのアストロサイトは代謝が亢進しているように見え、小胞核と好塩基性核小体を含んでいます。[6]また、薄い辺縁クロマチンと過剰な量のグリコーゲンを含んでいます。[5]アルツハイマー病 II 型アストロサイトは、脳幹、小脳、大脳皮質、視床など、皮質領域と皮質下領域の両方に見られます。[7]
病気の特徴
肝性脳症で高アンモニア血症が発生すると、細胞の外観に関連する表現型の変化が起こるほか、細胞容積の調節や神経インパルスの伝達に関連するタンパク質の遺伝子発現の調節も起こる。[8]肝性脳症に関するこれまでの研究では、アルツハイマー病II型アストロサイトの存在は、ミトコンドリア変性、ならびに顕著な核小体や拡大した淡い核などの既知の表現型特性に対応していた。[8]さらに、これらのアストロサイトがアンモニアにさらされると、アストロサイトの調節不全および機能不全であるグリオパシーを引き起こす。[8]このグリオパシーがHEにおける脳症の原因であると考えられている。[8]
病理学
アルツハイマー病II型アストロサイトは肝性脳症やウィルソン病にみられる。[9]アルツハイマー病II型アストロサイトの存在は肝性脳症の重要な指標であり、体内のアンモニア増加によって引き起こされる可能性がある。[10]肝性脳症では、アルツハイマー病II型アストロサイトはクロマチンが薄く、グリコーゲンレベルが上昇しているのが特徴である。[5]これらのアストロサイトはこの疾患にみられるが、アルツハイマー病II型アストロサイトが肝性脳症の病理学的症状であるかどうかはまだ判明していない。[5]
アルツハイマー病II型アストロサイトの起源は不明ですが、ウィルソン病の発症時にアストログリア細胞から発生することが知られています。[11]マウスの実験では、マンガンへの曝露がアルツハイマー病II型アストロサイトの発達につながることが示されています。[12]これは、パーキンソン病のような症状を伴う神経疾患であるマンガン中毒が、マンガン中毒によるこれらのアストロサイトの発達によって引き起こされることを示唆しています。[12]
これらの細胞は、高アンモニア血症が起こる慢性肝疾患などの状態で典型的に見られます。これはグルタミン合成酵素の存在によるもので、グルタミン酸のアミド化によってアンモニアを解毒し、その過程でグルタミンを生成します。 [4] これらのアストロサイトでは、細胞内グルタミンレベルの上昇により細胞に浸透圧ストレスが誘発され、浮腫が生じるため腫れが生じます。[4]この仮説はグルタミン/オスモライト仮説と呼ばれ、まだ十分に研究されていません。[13]しかし、アンモニア誘発性のアストロサイトの腫れは、グルタミンが細胞に及ぼす酸化ストレスと、アストロサイトの損傷を引き起こす可能性のあるフリーラジカルの生成に起因すると一般的に考えられています。[13]高アンモニア血症に反応して生成される過剰な細胞内グルタミンがアストロサイトの細胞の腫張、ひいては脳浮腫の直接的な原因であるということを研究者が受け入れることは難しいが、科学的データはグルタミンがフリーラジカルの生成など脳内で起こる他の化学反応に影響を及ぼす可能性があることを裏付け始めている。[13]この分野はまだ十分に研究されておらず、グルタミンが脳内でラジカルを生成するメカニズムとそれが浮腫に及ぼす影響について、より多くの情報が解明される必要がある。[13]
参考文献
- ^ ab Kumar, Vinay; Aster, Jon C; Perkins, James A; Cotran, Ramzi S; Abbas, Abul K; Turner, Jerrold R (2021). Robbins & Cotran pathologic basis of disease (Tenth ed.). Philadelphia, Pa.: Elsevier. p. 1243. ISBN 978-0323531139。
- ^ ab Sofroniew, Michael V.; Vinters, Harry V. (2009-12-10). 「アストロサイト：生物学と病理学」. Acta Neuropathologica . 119 (1): 7–35. doi :10.1007/s00401-009-0619-8. ISSN 0001-6322. PMC 2799634. PMID 20012068 .
- ^ Garman, Robert H. (2011-01-01). 「中枢神経系の組織学」.毒性病理学. 39 (1): 22–35. doi :10.1177/0192623310389621. ISSN 0192-6233. PMID 21119051. S2CID 2333075.
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- ^ CancerWeb のオンライン医学辞書
- ^ [1]、ロチェスター大学医療センター。2015年12月2日閲覧。
- ^ abcd チェコ＝ミハルスカ、イレーナ;シュチェパネク、マウゴルジャタ;スウォヴィク、アグニエシュカ。マッハ、トマシュ (2012-12-17)。 「肝性脳症の発症機序」。消化器病学の研究と実践。2012 : 642108.土井: 10.1155/2012/642108。ISSN 1687-6121。PMC 3534214。PMID 23316223。
- ^ ブループリント神経学、第 2 版。
- ^ Norenberg MD (1987). 「肝性脳症におけるアストロサイトの役割」Neurochem Pathol . 6 (1–2): 13–33. doi :10.1007/bf02833599. PMID 3306480.
- ^ Bertrand E、Lewandowska E、Szpak GM、 Hoogenraad T、Blaauwgers HG、Członkowska A、Dymecki J (2001)。 「ウィルソン病におけるアストログリアの病理学的形態の神経病理学的分析」。Folia Neuropathol。39 ( 2): 73–9。PMID 11680638。
- ^ ab Hazell Alan S.; Normandin Louise; Norenberg Michael D.; Kennedy Gregory; Yi Jae-Hyuk (2006). 「マンガンへの亜急性曝露後のアルツハイマー病 II 型アストロサイトの変化と抗酸化物質治療による予防」Neuroscience Letters . 396 (3): 167–171. doi :10.1016/j.neulet.2005.11.064. PMID 16384640. S2CID 6830969.
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