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| アストロサイト | |
|---|---|
 組織培養で増殖し、GFAP (赤) とビメンチン(緑) に対する抗体で染色されたラットの脳のアストロサイト。この細胞の中間径フィラメントには両方のタンパク質が大量に存在するため、細胞は黄色く見えます。青い部分はDAPI染色で可視化されたDNAを示しており、アストロサイトと他の細胞の核が明らかになっています。画像提供: EnCor Biotechnology Inc. | |
| 詳細 | |
| 前駆 | グリオーブラスト |
| 位置 | 脳と脊髄 |
| 識別子 | |
| ラテン | アストロサイトス |
| メッシュ | D001253 |
| ニューロレックスID | sao1394521419 |
| TH | H2.00.06.2.00002、H2.00.06.2.01008 |
| ＦＭＡ | 54537 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
アストロサイト（古代ギリシャ語の ἄστρον , ástron「星」とκύτος , kútos「空洞」、「細胞」に由来）は、総称してアストログリアとも呼ばれ、脳と脊髄にある特徴的な星型のグリア細胞です。血液脳関門を形成する内皮細胞の生化学的制御、[1] 神経組織への栄養供給、細胞外イオンバランスの維持、脳血流の調節、感染や外傷後の脳と脊髄の修復と瘢痕化プロセスにおける役割など、多くの機能を果たします。[ 2 ]脳内のアストロサイトの割合は明確に定義されていません。研究によると、使用される計数技術に応じて、アストロサイトの割合は領域によって異なり、全グリアの20%から約40%の範囲であることがわかっています。[3]別の研究では、アストロサイトは脳内で最も数が多い細胞タイプであると報告されています。[2]アストロサイトは中枢神経系におけるコレステロールの主な供給源です。[4]アポリポタンパク質Eはコレステロールをアストロサイトからニューロンや他のグリア細胞に輸送し、脳内の細胞シグナル伝達を制御します。[4]ヒトのアストロサイトはげっ歯類の脳の20倍以上の大きさで、10倍以上のシナプスと接触します。[5]
1990年代半ば以降の研究で、アストロサイトは刺激に反応して細胞間Ca 2+波を長距離にわたって伝播し、ニューロンと同様にCa 2+依存的に伝達物質（グリオトランスミッターと呼ばれる）を放出することが明らかになっています。 [6]データによると、アストロサイトはCa 2+依存的にグルタミン酸を放出することでニューロンに信号を送ることも示唆されています。[7]このような発見により、アストロサイトは神経科学の分野で重要な研究分野となっています。
構造
アストロサイトは中枢神経系のグリア細胞のサブタイプです。アストロサイトグリア細胞とも呼ばれます。星型で、多くの突起がニューロンによって作られたシナプスを包み込んでいます。ヒトでは、1つのアストロサイト細胞が一度に最大200万のシナプスと相互作用することができます。[8]アストロサイトは、組織学的分析によって古典的に識別されます。これらの細胞の多くは、中間径フィラメントグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）を発現しています。 [9]
種類
中枢神経系には、線維性（白質内）、原形質性（灰白質内）、放射状など、いくつかの形態のアストロサイトが存在します。
線維性グリア
線維性グリアは通常、白質内に位置し、細胞小器官は比較的少なく、長く分岐のない細胞突起を示す。このタイプは、アストロサイトの端足突起を持つことが多く、毛細血管壁の近くにある細胞を毛細血管壁の外側に物理的に接続する。 [10]
原形質グリア
原形質グリアは最も多く存在し、灰白質組織に存在し、より大量の細胞小器官を持ち、短く高度に分岐した三次突起を示す。[要出典]
放射状グリア
放射状グリア細胞は、脳室の軸に垂直な平面に配置されている。放射状グリア細胞の突起の 1 つは軟膜に接しており、もう 1 つは灰白質の奥深くに埋もれている。放射状グリア細胞は主に発達中に存在し、ニューロンの移動に関与している。網膜のミュラー細胞と小脳皮質のベルクマングリア細胞は例外で、成人期にも存在する。3 種類のアストロサイトはすべて、軟膜に近接すると突起を出し、軟膜グリア膜を形成する。
エネルギー使用
灰白質シグナル伝達におけるエネルギー使用の初期の評価では、95%がニューロン、5%がアストロサイトに起因することが示唆されていました。[11]しかし、活動電位が当初考えられていたよりも効率的であることが判明した後、エネルギー予算は調整され、樹状突起に70%、軸索に15%、アストロサイトに7%となりました。[12]以前の説明では、アストロサイトはシナプスK⁺をKir4.1チャネルを介してのみ捕捉すると想定されていました。しかし、現在では、アストロサイトはNa⁺/K⁺ ATPaseも利用することが分かっています。この能動的な緩衝作用を考慮すると、アストロサイトのエネルギー需要は200%以上増加します。これは、両方の細胞タイプで同様のミトコンドリア密度を示す3Dニューロピル再構築、および細胞特異的なトランスクリプトミクスとプロテオームのデータ、およびトリカルボン酸サイクル速度によって裏付けられています。[13]したがって、「グラム当たりで見ると、アストロサイトはニューロンと同じくらい高価であることが判明した」。[13]
発達
アストロサイトは中枢神経系のマクログリア細胞です。アストロサイトは、発達中の中枢神経系の神経上皮にある異質な前駆細胞集団から派生します。多様なニューロンサブタイプの系統を特定するよく知られた遺伝的メカニズムとマクログリア細胞の系統には、顕著な類似点があります。[14]ニューロン細胞の特定と同様に、ソニックヘッジホッグ（SHH）、線維芽細胞増殖因子（FGF）、WNT、骨形成タンパク質（BMP）などの標準的なシグナル伝達因子は、背腹、前後、内外の軸に沿ったモルフォゲン勾配を通じて、発達中のマクログリア細胞に位置情報を提供します。結果として生じる神経軸に沿ったパターン形成により、発達中の脊髄の異なるニューロンタイプごとに神経上皮が前駆領域（p0、p1、p2、p3、pMN）に分割されます。いくつかの研究に基づき、このモデルはマクログリア細胞の特定にも当てはまると考えられています。Hochstim らが行った研究では、3 つの異なるアストロサイト集団が p1、p2、p3 ドメインから発生することが実証されています。[15]これらのアストロサイトのサブタイプは、異なる転写因子 (PAX6、 NKX6.1 ) と細胞表面マーカー (リーリンとSLIT1 )の発現に基づいて識別できます。識別されている 3 つのアストロサイトサブタイプ集団は、1) p1 ドメインに由来する背側に位置する VA1 アストロサイトで、PAX6とリーリンを発現します。2) p3 に由来する腹側に位置する VA3 アストロサイトで、NKX6.1 と SLIT1 を発現します。3) p2 ドメインに由来する中間白質に位置する VA2 アストロサイトで、PAX6、NKX6.1、リーリン、SLIT1 を発現します。[16]発達中の中枢神経系でアストロサイトの特異化が起こった後、終末分化のプロセスが起こる前に、アストロサイト前駆細胞は神経系内の最終的な位置に移動すると考えられています。
関数
アストロサイトは脳の物理的構造の形成に役立ち、神経伝達物質の分泌や吸収、血液脳関門の維持など、多くの積極的な役割を果たしていると考えられています。[18]シナプス前要素、シナプス後要素、グリア要素の間でシナプスで発生する密接な関係を指して、三者シナプスの概念が提唱されています。[19]
- 構造的：脳の物理的構造に関与しています。アストロサイトは「星型」であることからその名前が付けられています。アストロサイトは脳内で最も多く存在するグリア細胞であり、ニューロンのシナプスと密接に関連しています。アストロサイトは脳内の電気インパルスの伝達を制御します。
- グリコーゲン燃料貯蔵バッファー：アストロサイトはグリコーゲンを含み、糖新生が可能である。前頭皮質と海馬のニューロンの隣にあるアストロサイトは、グルコースを貯蔵し、放出する。したがって、アストロサイトは、グルコース消費率が高いときとグルコースが不足しているときに、ニューロンにグルコースを供給することができる。最近のラットの研究では、この活動と運動との間に関連がある可能性があることが示唆されている。[20]
- 代謝サポート：ニューロンに乳酸などの栄養素を供給します。
- グルコース感知：通常はニューロンと関連していますが、脳内の間質グルコースレベルの検出もアストロサイトによって制御されています。アストロサイトは体外で低グルコースによって活性化され、体内ではこの活性化により胃内容排出が増加して消化が促進されます。[21]
- 血液脳関門：内皮細胞を取り囲むアストロサイトのエンドフィート突起は、血液脳関門の維持を助けると考えられており、最近の研究では、タイトジャンクションや基底膜とともに、重要な役割を果たしていることが示されています。[要出典]しかし、最近、アストロサイトの活動は脳内の血流と関連しており、これが実際にfMRIで測定されていることが示されました。[22] [23]
- 伝達物質の取り込みと放出：アストロサイトはグルタミン酸、ATP、GABAなど、いくつかの神経伝達物質の細胞膜輸送体を発現している。最近では、アストロサイトが小胞性Ca2 +依存的にグルタミン酸またはATPを放出することが示された。 [24]（これは海馬アストロサイトについては異論がある。）[25]
- 細胞外イオン濃度の調節：アストロサイトは高密度にカリウムチャネルを発現している。ニューロンが活動するとカリウムを放出し、局所的な細胞外濃度が上昇する。アストロサイトはカリウムに対する透過性が高いため、細胞外空間の過剰蓄積を迅速に除去する。[26]この機能が阻害されると、細胞外カリウム濃度が上昇し、ゴールドマン方程式によってニューロンの脱分極につながる。細胞外カリウムの異常な蓄積はてんかん性ニューロン活動を引き起こすことがよく知られている。[27]
- シナプス伝達の調節：視床下部の視索上核では、アストロサイトの形態の急激な変化がニューロン間の異シナプス伝達に影響を及ぼすことが示されています。[28]海馬では、アストロサイトが ATP を放出してシナプス伝達を抑制します。ATP はエクトヌクレオチダーゼによって加水分解され、アデノシンが生成されます。アデノシンはニューロンのアデノシン受容体に作用してシナプス伝達を阻害し、 LTPに利用できるダイナミックレンジを拡大します。[29]
- 血管調節：アストロサイトは血流の神経調節における仲介役として機能する可能性がある。[30]
- オリゴデンドロサイトの髄鞘形成活動の促進：ニューロンの電気活動はATPの放出を引き起こし、これがミエリン形成の重要な刺激となる。しかし、ATPはオリゴデンドロサイトに直接作用するわけではない。代わりに、アストロサイトがサイトカイン白血病抑制因子（LIF）を分泌するように促し、これがオリゴデンドロサイトの髄鞘形成活動を促進する調節タンパク質である。これは、アストロサイトが脳内で実行調整の役割を果たしていることを示唆している。[31]
- 神経系の修復：中枢神経系内の神経細胞が損傷すると、アストロサイトがその空間を埋めてグリア瘢痕を形成し、神経の修復に寄与する可能性があります。しかし、損傷後の中枢神経系の再生におけるアストロサイトの役割は十分に理解されていません。グリア瘢痕は従来、再生に対する不浸透性の障壁として説明されており、軸索再生に悪影響を及ぼすことが示唆されています。しかし、最近、遺伝子アブレーション研究により、再生にはアストロサイトが必要であることがわかりました。[32]さらに重要なことに、著者らは、刺激された軸索（神経栄養補充によって成長するように誘導された軸索）が損傷した脊髄を伸びるためには、アストロサイトの瘢痕が実際に不可欠であることを発見しました。[32]反応性表現型（アストログリオーシスと呼ばれ、GFAPやビメンチン[33]などの発現の増加によって定義されるが、定義はまだ議論中）に追い込まれたアストロサイトは、実際にはニューロンに対して毒性があり、ニューロンを死滅させる可能性のある信号を放出している可能性がある。[34]しかし、神経系の損傷におけるそれらの役割を解明するにはまだ多くの研究が残されている。
- 長期増強：科学者たちは、アストロサイトが海馬で学習と記憶を統合するかどうかを議論している。最近、マウスの脳にヒトグリア前駆細胞を移植すると、細胞がアストロサイトに分化することが示された。分化後、これらの細胞はLTPを増加させ、マウスの記憶力を向上させる。[35]
- 概日時計：アストロサイトは単独でもSCNの分子振動とマウスの概日行動を駆動するのに十分であり、複雑な哺乳類の行動を自律的に開始し維持することができる。[36]
- 神経系のスイッチ：以下に挙げる証拠に基づいて、マクログリア（特にアストロサイト）は損失性神経伝達物質コンデンサーとして、また神経系の論理スイッチとして機能していると最近推測されています[37]。つまり、マクログリアは、膜の状態と刺激のレベルに応じて、神経系に沿った刺激の伝播をブロックするか、可能にするかのいずれかを行います。
アストロサイトはギャップジャンクションによって連結され、電気的に結合した（機能的な）シンシチウムを形成します。[47]アストロサイトは近隣のアストロサイトと通信できるため、1つのアストロサイトの活動の変化が、元のアストロサイトからかなり離れた他のアストロサイトの活動に影響を及ぼす可能性があります。
アストロサイトへの Ca 2+イオンの流入は、最終的にカルシウム波を生成する重要な変化です。この流入は脳への血流の増加によって直接引き起こされるため、カルシウム波は一種の血行動態応答機能であると言われています。細胞内カルシウム濃度の上昇は、この機能的なシンシチウムを介して外側に伝播することができます。カルシウム波伝播のメカニズムには、ギャップ結合を介したカルシウムイオンとIP3の拡散と細胞外 ATP シグナル伝達が含まれます。[48]カルシウムの上昇は、アストロサイトにおける活性化の主要な既知の軸であり、いくつかのタイプのアストロサイトのグルタミン酸放出に必要かつ十分です。[49]アストロサイトにおけるカルシウムシグナル伝達の重要性を考慮して、時空間カルシウムシグナル伝達の進行に対する厳密な制御メカニズムが開発されました。数学的分析により、Ca 2+イオンの局所的な流入は、Ca 2+イオンの細胞質濃度の局所的な上昇をもたらすことが示されています。[50]さらに、細胞質Ca2 +の蓄積は細胞内のカルシウムの流れとは無関係であり、膜を介したCa2 +交換、細胞質カルシウムの拡散、細胞の形状、細胞外カルシウムの摂動、および初期濃度に依存します。[50]
三者シナプス
脊髄後角内では、活性化アストロサイトがほぼすべての神経伝達物質に反応する能力を持ち[51]、活性化されるとグルタミン酸、ATP、一酸化窒素（NO）、プロスタグランジン（PG）などの多数の神経活性分子を放出し、それが今度は神経興奮性に影響を与えます。アストロサイトとシナプス前終末およびシナプス後終末との密接な関連、およびシナプス活動を統合して神経調節物質を放出する能力は、三者シナプスと呼ばれています[19]。アストロサイトによるシナプス調節は、この3つの部分の関連のために起こります。
2024年の研究では、これまで十分に研究されていなかった脳細胞であるアストロサイトが、認知や健康に悪影響を与えることなく覚醒時間を延長する鍵となる可能性があることが示唆されました。[52]
臨床的意義
星細胞腫
星細胞腫は、星細胞から発生する原発性頭蓋内腫瘍です。また、グリア前駆細胞や神経幹細胞が星細胞腫を引き起こす可能性もあります。これらの腫瘍は、脳や脊髄の多くの部分に発生する可能性があります。星細胞腫は、低悪性度（I および II）と高悪性度（III および IV）の 2 つのカテゴリに分けられます。低悪性度腫瘍は小児に多く、高悪性度腫瘍は成人に多く見られます。悪性星細胞腫は男性に多く見られ、生存率の低下につながります。[53]
毛様細胞性星細胞腫はグレードIの腫瘍です。良性でゆっくりと成長する腫瘍と考えられています。毛様細胞性星細胞腫には、液体で満たされた嚢胞部分と固形部分である結節がよく見られます。そのほとんどは小脳にあります。そのため、症状のほとんどはバランスや協調運動の困難に関連しています。[53]また、小児や10代の若者に多く発生します。[54]
線維性星細胞腫はグレードIIの腫瘍です。比較的ゆっくりと増殖するため通常は良性と考えられていますが、周囲の健康な組織に浸潤し、悪性化することもあります。線維性星細胞腫は若年者によく見られ、発作を伴うことが多いです。[54]
未分化星細胞腫は悪性度IIIの腫瘍で、低悪性度の腫瘍よりも急速に増殖します。未分化星細胞腫は周囲の組織に広がる傾向があるため、外科的に完全に除去することが困難で、低悪性度の腫瘍よりも再発しやすいです。[53]
神経膠芽腫は、アストロサイトまたは既存のアストロサイトーマから発生する可能性のあるグレードIVの癌です。脳腫瘍の約50％は神経膠芽腫です。神経膠芽腫には、アストロサイトやオリゴデンドロサイトなど、複数のグリア細胞型が含まれます。神経膠芽腫は、急速に成長して近くの組織に広がるため、一般的に最も侵襲性の高いタイプのグリア腫瘍であると考えられています。特定の治療に反応して1つの腫瘍細胞型が死滅する一方で、他の細胞型が増殖し続ける可能性があるため、治療は複雑になることがあります。[53]
神経発達障害
アストロサイトは、様々な神経発達障害において重要な役割を果たすことが明らかになっています。この見解では、アストロサイトの機能不全が不適切な神経回路を引き起こし、それが自閉症スペクトラム障害や統合失調症などの特定の精神疾患の根底にあるとされています。[55] [5]
慢性疼痛
通常の状態では、痛みの伝導は、何らかの有害な信号から始まり、その後、疼痛受容（痛みを感知する）求心性ニューロンによって伝達される活動電位が脊髄後角で誘発されます。そのメッセージは大脳皮質に中継され、そこで私たちはそれらの EPSP を「痛み」に変換します。アストロサイトニューロンシグナル伝達の発見以来、痛みの伝導に関する私たちの理解は劇的に複雑になっています。痛みの処理は、もはや身体から脳への信号の反復的な中継ではなく、さまざまな要因によってアップレギュレーションおよびダウンレギュレーションされる複雑なシステムと見なされています。最近の研究の最前線にある要因の 1 つは、脊髄後角にある痛みを増強するシナプスと、これらのシナプスをカプセル化するアストロサイトの役割です。ギャリソンと同僚ら[56]は、脊髄後角のアストロサイトの肥大と、末梢神経損傷後の疼痛に対する過敏症（通常、損傷後のグリア細胞の活性化の指標と考えられている）との間に相関関係があることを発見し、初めて関連性を示唆した。アストロサイトはニューロンの活動を感知し、化学伝達物質を放出することができ、それが今度はシナプスの活動を制御する。 [51] [57] [58]過去には、痛覚過敏は、脊髄後角のシナプス前求心性神経終末からのサブスタンスPとグルタミン酸などの興奮性アミノ酸（EAA）の放出によって調節されると考えられていた。続いて、イオンチャネル型グルタミン酸受容体のAMPA（α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソキサゾールプロピオン酸）、NMDA（N-メチル-D-アスパラギン酸）およびカイニン酸サブタイプの活性化が続く。これらの受容体が活性化されると、脊髄を伝わる痛みの信号が強まります。この考えは正しいのですが、痛みの伝達を単純化しすぎています。カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)、アデノシン三リン酸(ATP)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ソマトスタチン、血管作動性腸管ペプチド(VIP)、ガラニン、バソプレシンなど、他の多くの神経伝達物質や神経調節物質も、有害な刺激に反応して合成され、放出されます。これらの各調節因子に加えて、脊髄後角にある痛みを伝達するニューロンと他のニューロンとの間のいくつかの相互作用が、痛みの経路に追加の影響を及ぼしています。
持続的な痛みの2つの状態
末梢組織の持続的な損傷の後、損傷した組織および脊髄後角からいくつかの因子が放出されます。これらの因子は、脊髄後角の疼痛投射ニューロンのその後の刺激に対する反応性を高めます。これは「脊髄感作」と呼ばれ、脳への疼痛インパルスを増幅します。グルタミン酸、サブスタンス P、およびカルシトニン遺伝子関連ペプチド (CGRP) の放出は、NMDAR の活性化 (Mg2+ によって塞がれているため本来はサイレント) を媒介し、シナプス後疼痛伝達ニューロン (PTN) の脱分極を促進します。さらに、IP3 シグナル伝達およびERKやJNKなどのMAPK (マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ) の活性化は、グルタミン酸トランスポーターの機能を変化させる炎症性因子の合成の増加をもたらします。ERK は、ニューロン内の AMPAR および NMDAR をさらに活性化します。痛覚は、ATP およびサブスタンス P がそれぞれの受容体 (P 2 X 3 ) およびニューロキニン 1 受容体(NK1R) と結びつくことでさらに敏感になり、代謝型グルタミン酸受容体が活性化され、BDNF が放出されます。シナプスにグルタミン酸が持続的に存在すると、最終的にアストロサイトへのグルタミン酸の重要な輸送体であるGLT1およびGLASTの調節不全を引き起こします。また、継続的な興奮により ERK および JNK が活性化され、いくつかの炎症性因子が放出されます。
有害な疼痛が持続すると、脊髄感作により脊髄後角のニューロンに転写変化が生じ、長期間にわたって機能の変化につながります。持続的なシナプス活動により内部貯蔵庫からの Ca 2+の動員が起こり、グルタミン酸、ATP、腫瘍壊死因子-α (TNF-α)、インターロイキン 1β ( IL-1β )、IL-6、一酸化窒素 (NO)、およびプロスタグランジン E2 (PGE2) の放出が起こります。活性化アストロサイトはマトリックスメタロプロテアーゼ2 ( MMP2 )の供給源でもあり、これがプロ IL-1β の切断を誘導し、アストロサイトの活性化を持続させます。この慢性シグナル伝達経路では、 IL-1βシグナル伝達の結果として p38 が活性化され、受容体を活性化させるケモカインが存在します。神経損傷に反応して、熱ショックタンパク質(HSP) が放出され、それぞれのTLRに結合してさらなる活性化につながります。
その他の病状
アストロサイトが関与するその他の臨床的に重要な病態には、アストログリオーシスとアストロサイトパシーがある。これらの例としては、多発性硬化症、抗AQP4+視神経脊髄炎、ラスムッセン脳炎、アレキサンダー病、筋萎縮性側索硬化症などがある。[59]研究では、アストロサイトがアルツハイマー病[60]、[61]パーキンソン病[62]ハンチントン病、吃音[63]、筋萎縮性側索硬化症[ 64]などの神経変性疾患や、脳内出血[65]や外傷性脳損傷[ 66 ]などの急性脳損傷に関与している可能性があることが示されている。
ゴモリ陽性アストロサイトと脳機能障害
老化に関連した病理を持つアストロサイトの一種が、過去 50 年間にわたって説明されてきました。このサブタイプのアストロサイトは、ゴモリのクロムミョウバンヘマトキシリン染色で強く染色される顕著な細胞質顆粒を持っているため、ゴモリ陽性 (GP) アストロサイトと呼ばれています。これらは脳全体に見られますが、嗅球、内側手綱、海馬歯状回、視床下部弓状核、および最後野のすぐ下の背側延髄に圧倒的に多く見られます。[67]
ゴモリ陽性細胞質顆粒は、リソソームに取り込まれた損傷したミトコンドリアに由来する。[68] 細胞質顆粒には、ミトコンドリア構造の未消化の残骸が含まれている。これらの内容物には、ミトコンドリア酵素から残ったヘム結合銅および鉄原子が含まれる。[69] これらの化学物質は、ゴモリ陽性顆粒の擬似ペルオキシダーゼ活性の原因であり、これらの顆粒を染色するために利用できる。酸化ストレスがこれらのアストロサイトの損傷の原因であると考えられている。[70] しかし、このストレスの正確な性質は不明である。
ゴモリ陽性アストロサイトが豊富な脳領域には、脂肪酸結合タンパク質 7 (FABP7) を合成する特殊なアストロサイトのサブポピュレーションも含まれています。実際、FABP7 を合成する視床下部のアストロサイトもゴモリ陽性顆粒を持っていることが示されています。[71]したがって、これら 2 つのグリアの特徴の関連性は明らかです。最近のデータでは、アストロサイトは脂肪酸を代謝するために必要なミトコンドリア酵素を持っていますが、ニューロンは持っていないこと、そしてその結果生じる酸化ストレスがミトコンドリアを損傷する可能性があることが示されています。[72]したがって、FABP7 を含むグリアでの脂肪酸の取り込みと酸化の増加は、これらの細胞で酸化ストレスを引き起こし、ミトコンドリアを損傷する可能性があります。また、FABP タンパク質は、シヌクレインと呼ばれるタンパク質と相互作用してミトコンドリアを損傷することが最近示されました。[73]
病態生理学における可能性のある役割
アストロサイトはミトコンドリアを隣接するニューロンに移植してニューロン機能を改善することができる。[74] そのため、GPアストロサイトで見られるミトコンドリアの損傷がニューロンの活動に影響を及ぼす可能性がある。
視床下部の機能の多くは加齢とともに低下しますが、これは GP アストロサイトと関連している可能性があります。たとえば、GP アストロサイトは、ラットとヒトの両方の視床下部でドーパミンと呼ばれる神経伝達物質を作るニューロンと密接に接触しています。[75] これらのニューロンによって生成されたドーパミンは近くの下垂体に運ばれ、下垂体からのプロラクチンと呼ばれるホルモンの放出を抑制します。ドーパミン作動性ニューロンの活動は加齢とともに低下し、乳がんを引き起こす可能性のあるプロラクチンの血中濃度の上昇につながります。[76] アストロサイトの機能の加齢に伴う変化は、このドーパミン作動性活動の変化に寄与している可能性があります。
FABP7+アストロサイトは、脂肪細胞によって生成されるレプチンと呼ばれるホルモンに反応する視床下部弓状核のニューロンと密接に接触しています。レプチン感受性ニューロンは食欲と体重を調節します。FABP7+アストロサイトは、これらのニューロンのレプチンに対する反応性を制御します。したがって、これらのアストロサイトのミトコンドリアの損傷は、レプチン感受性ニューロンの機能を変化させ、加齢に伴う摂食と体重の調節不全に寄与する可能性があります。[77]
GPアストロサイトは、視床下部による全体的なグルコース代謝の調節にも関与している可能性がある。最近のデータによると、アストロサイトはグルコースセンサーとして機能し、細胞外グルコースの変化に対するニューロンの反応性に決定的な影響を及ぼす。 [78] GPアストロサイトは、高容量のGLUT2型グルコーストランスポータータンパク質を有し、グルコースに対するニューロンの反応を調節していると思われる。[79]視床下部細胞は血糖値をモニターし、肝臓細胞と筋肉細胞に神経を送る自律神経回路への入力を変化させることで血糖値に影響を及ぼしている。
加齢に伴うグルコース代謝障害におけるアストロサイトの重要性は、糖尿病動物の研究によって最近明らかにされました。線維芽細胞増殖因子-1と呼ばれるタンパク質を視床下部に1回注入すると、糖尿病のげっ歯類の血糖値が永久に正常化することが示されています。この糖尿病の驚くべき治癒は、アストロサイトによって媒介されます。FGF-1治療によって活性化される最も顕著な遺伝子には、アストロサイトによるFABP6とFABP7の合成を担う遺伝子が含まれます。[80]これらのデータは、血糖値のコントロールにおけるFABP7+アストロサイトの重要性を裏付けています。FABP7+/Gomori陽性アストロサイトの機能不全は、加齢に伴う糖尿病の発症に寄与している可能性があります。
GPアストロサイトは、げっ歯類とヒトの脳の両方で海馬の歯状回にも存在します。[81] 海馬は、アルツハイマー病の加齢とともに重度の退行性変化を起こします。これらの退行性変化の原因は現在、熱く議論されています。最近の研究では、アルツハイマー病で最も異常なのはニューロンタンパク質ではなくグリアタンパク質のレベルであることが示されています。最も深刻な影響を受けるグリアタンパク質はFABP5です。[82]別の研究では、FABP7を含む海馬アストロサイトの100％にFABP5も含まれています。[83] これらのデータは、FABP7 + / Gomori陽性アストロサイトがアルツハイマー病に役割を果たしている可能性があることを示唆しています。この領域のグリア機能の変化は、歯状回ニューロンの機能と、歯状回で終わる軸索の機能を損なう可能性があります。このような軸索の多くは、アルツハイマー病で最初に変性が現れる脳領域である外側嗅内皮質に由来しています。したがって、海馬のアストロサイトの病理は、アルツハイマー病の病理に寄与している可能性があります。
研究
2010年11月に実施され、2011年3月に発表された研究は、ロチェスター大学とコロラド大学医学部の科学者チームによって行われました。彼らは、グリア細胞を置き換えることによって成体ラットの中枢神経系の外傷を修復しようとする実験を行いました。成体ラットの脊髄の損傷部にグリア細胞を注入すると、ヒトグリア前駆細胞を骨形成タンパク質にさらすことによってアストロサイトが生成されました（骨形成タンパク質は、体全体の組織構造を形成すると考えられているため重要です）。したがって、骨タンパク質とヒトグリア細胞を組み合わせると、意識的な足の配置、軸索の成長、および脊髄板でのニューロン生存の明らかな増加が大幅に回復しました。一方、毛様体神経栄養因子と接触してこれらの細胞から生成されたヒトグリア前駆細胞とアストロサイトは、損傷部位でのニューロンの生存と軸索成長のサポートを促進できませんでした。[84]
上海で行われたある研究では、 2種類の海馬神経細胞培養が行われた。1つの培養では、神経細胞はアストロサイトの層から成長し、もう1つの培養では、アストロサイトと接触せず、代わりにグリア調整培地（GCM）を与えた。この培地は、ほとんどの場合、ラットの脳内で培養されたアストロサイトの急速な成長を阻害する。研究結果では、混合培養（アストロサイトの層から成長した培養）ではアストロサイトが長期増強に直接関与しているが、GCM培養では関与していないことがわかった。 [85]
研究により、アストロサイトは神経幹細胞の調節において重要な役割を果たすことがわかっています。ハーバード大学シェペンス眼科研究所の研究では、人間の脳には神経幹細胞が豊富に存在し、アストロサイトからの化学信号（エフリンA2とエフリンA3）によって休眠状態に保たれていることが示されています。アストロサイトは、エフリンA2とエフリンA3の放出を抑えることで幹細胞を活性化し、機能するニューロンに変換することができます。[86]
2011年にネイチャーバイオテクノロジー誌[87]に掲載された研究で、ウィスコンシン大学の研究者グループは、胚性幹細胞と誘導ヒト幹細胞をアストロサイトになるように誘導することができたと報告しています。
2012年に行われたマリファナの短期記憶への影響に関する研究[88]では、 THCがアストロサイトのCB1受容体を活性化し、 AMPA受容体が関連するニューロンの膜から除去されることが明らかになりました。
2023年の研究[89]では、アストロサイトがアルツハイマー病にも積極的な役割を果たしていることが示されました。より具体的には、アストロサイトが反応性になると、下流のタウリン酸化と沈着に対するアミロイドβの病理学的影響が解き放たれ、認知機能の低下につながる可能性が非常に高くなります。また、2023年には、中枢神経系でグルタミン酸作動性 グリオ伝達を媒介する特殊なアストロサイトの発見が発表されました。[90]
分類
アストロサイトを分類する方法はいくつかあります。
系統と抗原表現型
これらは、1980 年代初頭に Raff らがラットの視神経について行った古典的な研究によって確立されました。
- タイプ 1: 抗原的に Ran2 +、GFAP +、FGFR3 +、A2B5 −であり、生後 7 日目のラットの視神経の「タイプ 1 アストロサイト」に似ています。これらは、三能性グリア制限前駆細胞 (GRP) から発生する可能性がありますが、二能性 O2A/OPC (オリゴデンドロサイト、タイプ 2 アストロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト前駆細胞とも呼ばれる) 細胞からは発生しません。
- タイプ 2: 抗原的に A2B5 +、GFAP +、FGFR3 −、Ran 2 −。これらの細胞は、体外で三能性 GRP (おそらく O2A 段階経由) または二能性 O2A 細胞 (一部の人々 {{ [91] }} は、これが GRP から派生した可能性があると考えています)から発生するか、または体内でこれらの前駆細胞が病変部位に移植されると (ただし、少なくともラットの視神経では、正常な発生ではない可能性があります)、発生する可能性があります。タイプ 2 アストロサイトは、出生後の視神経培養における主要なアストロサイト成分であり、胎児ウシ血清の存在下で増殖した O2A 細胞によって生成されますが、体内には存在しないと考えられています。[92]
解剖学的分類
- 原形質：灰白質に存在し、多くの分岐突起を持ち、その末端はシナプスを包んでいる。原形質アストロサイトの中には、多能性脳室下帯前駆細胞によって生成されるものもある。[93] [94]
- ゴモリ陽性アストロサイト。これは原形質アストロサイトのサブセットで、多数の細胞質封入体、または顆粒を含み、ゴモリのクロム-ミョウバンヘマトキシリン染色で陽性に染まる。現在では、これらの顆粒はリソソームに取り込まれた変性ミトコンドリアの残骸から形成されることがわかっている。[95]ある種の酸化ストレスが、これらの特殊化したアストロサイト内のミトコンドリア損傷の原因であると思われる。ゴモリ陽性アストロサイトは、他の脳領域よりも視床下部の弓状核と海馬にはるかに多く存在する。これらは、視床下部のブドウ糖に対する反応を調節する役割を果たしている可能性がある。[96] [97]
- 線維性：白質に存在し、細長く分岐しない突起を持ち、その末端はランビエ絞輪を包み込む。一部の線維性アストロサイトは放射状グリアによって生成される。[98] [99] [100] [101] [102]
トランスポーター/受容体の分類
- GluT型：グルタミン酸トランスポーター（EAAT1 / SLC1A3およびEAAT2 / SLC1A2 ）を発現し、トランスポーター電流によるシナプスグルタミン酸放出に反応する。EAAT2の機能と利用可能性は、ヒトアストロサイトの細胞内受容体であるTAAR1によって調節される。[103]
- GluR タイプ: これらはグルタミン酸受容体(主にmGluRおよびAMPAタイプ) を発現し、チャネル媒介電流およびIP3依存性 Ca 2+トランジェントによるシナプスのグルタミン酸放出に反応します。
参照
参考文献
- ^ 鈴木康弘;サ、キラ。落合恵理マリンズ、ジェレミ。ヨルケン、ロバート。ハロネン、サンドラ K. (2014)。 「脳性トキソプラズマ症」。トキソプラズマ・ゴンディ。エルゼビア。 755–96ページ。土井：10.1016/b978-0-12-396481-6.00023-4。ISBN 978-0-12-396481-6アストロサイト
は脳内で主要なグリア細胞であり、多くの研究により、脳内のトキソプラズマに対する脳内免疫反応の中心となっていることが示されています。
- ^ ab Freeman, MR; Rowitch, DH (2013年10月30日). 「グリア新生の概念の進化：過去とこれからの25年間の展望」. Neuron . 80 (3): 613–23. doi : 10.1016/j.neuron.2013.10.034 . PMC 5221505. PMID 24183014 .
- ^ Verkhratsky A、Butt AM (2013)。「数字：脳にはグリア細胞がいくつあるか？」グリア生理学と病態生理学。John Wiley and Sons。pp. 93–96。ISBN 978-0-470-97853-5。
- ^ ab Wang, Hao; Kulas, Joshua A.; Ferris, Heather A.; Hansen, Scott B. (2020-10-14). 「アストロサイト由来コレステロールによるニューロンにおけるベータアミロイド産生の調節」. bioRxiv : 2020.06.18.159632. doi : 10.1101/2020.06.18.159632 . S2CID 220044671.
- ^ ab Sloan SA、Barres BA（2014年8月）。「アストロサイト発達のメカニズムと神経発達障害への寄与」。Current Opinion in Neurobiology。27：75–81。doi ：10.1016 / j.conb.2014.03.005。PMC 4433289。PMID 24694749。
- ^ 「中枢神経系におけるアストロサイトの役割」 。 2018年7月27日閲覧。
- ^ Fiacco TA、Agulhon C、McCarthy KD（2008年10月）。「アストロサイトの生理学と薬理 学の区別」。薬理学と毒性学の年次レビュー。49 （1）：151–74。doi ： 10.1146 /annurev.pharmtox.011008.145602。PMID 18834310 。
- ^ Fields RD、Araque A、Johansen-Berg H、Lim SS、Lynch G、Nave KA、他 (2014年10月)。「学習と認知におけるグリア生物学」。The Neuroscientist . 20 (5): 426–31. doi :10.1177/1073858413504465. PMC 4161624 . PMID 24122821.
- ^ Venkatesh K, Srikanth L, Vengamma B, Chandrasekhar C, Sanjeevkumar A, Mouleshwara Prasad BC, Sarma PV (2013). 「培養ヒトCD34+細胞のアストロサイトへのin vitro分化」Neurology India . 61 (4): 383–88. doi : 10.4103/0028-3886.117615 . PMID 24005729.
- ^ Koch, Timo; Vinje, Vegard; Mardal, Kent-André (2023年3月20日). 「アストロサイトエンドフット鞘を通る細胞外経路の透過性の推定」.中枢神経系の流体およびバリア. 20 (1): 20. doi : 10.1186/s12987-023-00421-8 .
- ^ Attwell, David; Laughlin, Simon B. (2001). 「脳の灰白質におけるシグナル伝達のエネルギー予算」Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism . 21 (10): 1133–45. doi : 10.1097/00004647-200110000-00001 . ISSN 0271-678X. PMID 11598490.
- ^ Harris, Julia J.; Jolivet, Renaud; Attwell, David (2012). 「シナプスエネルギーの使用と供給」。Neuron . 75 (5): 762–77. doi : 10.1016/j.neuron.2012.08.019 . ISSN 0896-6273. PMID 22958818. S2CID 14988407.
- ^ ab Barros, LF (2022). 「アストロサイトはどのくらい高価か?」Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism . 42 (5): 738–45. doi :10.1177/0271678x221077343. ISSN 0271-678X. PMC 9254036 . PMID 35080185.
- ^ Rowitch DH 、Kriegstein AR (2010 年 11 月)。「脊椎動物のグリア細胞の仕様に関する発生遺伝学」。Nature 468 ( 7321): 214–22。Bibcode : 2010Natur.468..214R。doi : 10.1038/nature09611。PMID 21068830。S2CID 573477。
- ^ Muroyama Y, Fujiwara Y, Orkin SH, Rowitch DH (2005 年 11 月). 「神経管の限定領域における bHLH タンパク質 SCL によるアストロサイトの指定」. Nature . 438 (7066): 360–63. Bibcode :2005Natur.438..360M. doi :10.1038/nature04139. PMID 16292311. S2CID 4425462.
- ^ Hochstim C、Deneen B、Lukaszewicz A、Zhou Q、Anderson DJ (2008 年 5 月)。「ホメオドメイン コードによって識別される位置的に異なるアストロサイト サブタイプの識別」。Cell . 133 (3): 510–22. doi :10.1016/j.cell.2008.02.046. PMC 2394859 . PMID 18455991。
- ^ Cakir T、Alsan S、Saybaşili H、Akin A、Ulgen KO (2007 年 12 月)。「アストロサイトとニューロンの代謝経路間の結合の再構築とフラックス分析: 脳低酸素症への応用」。理論生物学と医療モデリング。4 (1): 48。doi : 10.1186 / 1742-4682-4-48。PMC 2246127。PMID 18070347。
- ^ Kolb, Brian および Whishaw, Ian Q. (2008) Fundamentals of Human Neuropsychology . Worth Publishers. 6th ed. ISBN 0716795868 [ページが必要]
- ^ ab Araque A, Parpura V, Sanzgiri RP, Haydon PG (1999年5月). 「三者シナプス: グリア、知られざるパートナー」. Trends in Neurosciences . 22 (5): 208–15. doi :10.1016/S0166-2236(98)01349-6. PMID 10322493. S2CID 7067935.
- ^ レイノルズ、グレッチェン（2012年2月22日）。「運動が脳に栄養を与える仕組み」ニューヨークタイムズ。
- ^ McDougal DH、Viard E、Hermann GE、Rogers RC（2013年4月）。「後脳のアストロサイトが糖欠乏を検出し、胃の運動を制御する」。自律神経 科学。175（1–2）：61–69。doi ：10.1016/j.autneu.2012.12.006。PMC 3951246。PMID 23313342。
- ^ Swaminathan N (2008年10月1日). 「脳スキャンの謎が解明」. Scientific American Mind :7. doi :10.1038/scientificamericanmind1008-16.
- ^ Figley CR 、 Stroman PW (2011 年 2 月)。「神経代謝、神経血管結合、機能的神経画像信号の生成におけるアストロサイトとアストロサイトの活動の役割」。 ヨーロッパ神経科学ジャーナル。33 (4): 577–88。doi : 10.1111/j.1460-9568.2010.07584.x。PMID 21314846。S2CID 9094771 。
- ^ Santello M、Volterra A (2009 年 1 月)。「Ca2+ 依存性グルタミン酸放出によるアストロサイトによるシナプス調節」。Neuroscience。3月。158 ( 1 ): 253–59。doi : 10.1016 /j.neuroscience.2008.03.039。PMID 18455880。S2CID 9719903 。
- ^ Agulhon C, Fiacco TA, McCarthy KD (2010年3月). 「海馬の短期および長期可塑性はアストロサイトのCa2+シグナル伝達によって調節されない」. Science . 327 (5970): 1250–54. Bibcode :2010Sci...327.1250A. doi :10.1126/science.1184821. PMID 20203048. S2CID 14594882.
- ^ Walz W (2000年4月). 「過剰細胞外カリウムの除去におけるアストロサイトの役割」Neurochemistry International . 36 (4–5): 291–300. doi :10.1016/S0197-0186(99)00137-0. PMID 10732996. S2CID 40064468.
- ^ Gabriel S、Njunting M、Pomper JK、Merschhemke M、Sanabria ER、Eilers A、他 (2004 年 11 月)。「海馬硬化症患者および非患者におけるヒト歯状回における刺激およびカリウム誘発性てんかん様活動」。The Journal of Neuroscience。24 ( 46): 10416–30。doi : 10.1523 / JNEUROSCI.2074-04.2004。PMC 6730304。PMID 15548657。
- ^ Piet R, Vargová L, Syková E, Poulain DA, Oliet SH (2004年2月). 「ニューロンのアストロサイト環境のシナプス間クロストークへの生理学的寄与」.米国科学アカデミー紀要. 101 (7): 2151–55. Bibcode :2004PNAS..101.2151P. doi : 10.1073/pnas.0308408100 . PMC 357067. PMID 14766975 .
- ^ Pascual O, Casper KB, Kubera C, Zhang J, Revilla-Sanchez R, Sul JY, et al. (2005年10月). 「アストロサイトのプリン作動性シグナル伝達がシナプスネットワークを調整する」. Science . 310 (5745): 113–16. Bibcode :2005Sci...310..113P. doi :10.1126/science.1116916. PMID 16210541. S2CID 36808788.
- ^ Parri R, Crunelli V (2003年1月). 「シナプスから血流へのアストロサイトの橋渡し」. Nature Neuroscience . 6 (1): 5–6. doi :10.1038/nn0103-5. PMID 12494240. S2CID 42872329.
- ^ Ishibashi T, Dakin KA, Stevens B , Lee PR, Kozlov SV, Stewart CL, Fields RD (2006 年 3 月). 「アストロサイトは電気刺激に反応して髄鞘形成を促進する」. Neuron . 49 (6): 823–32. doi :10.1016/j.neuron.2006.02.006. PMC 1474838. PMID 16543131.
- ^ ab Anderson MA, Burda JE, Ren Y, Ao Y, O'Shea TM, Kawaguchi R, et al. (2016年4月). 「アストロサイトの瘢痕形成は中枢神経系の軸索再生を促進する」. Nature . 532 (7598): 195–200. Bibcode :2016Natur.532..195A. doi :10.1038/nature17623. PMC 5243141. PMID 27027288 .
- ^ ポトカール、マジャ;森田光弘；ウィッチェ、ゲルハルト。ヨルガチェフスキー、イェルネー (2020-07-02)。 「アストロサイトの中間フィラメントの多様性」。細胞。9 (7): 1604.土井: 10.3390/cells9071604。ISSN 2073-4409。PMC 7408014。PMID 32630739。
- ^ Liddelow SA、Guttenplan KA、Clarke LE、Bennett FC、Bohlen CJ、Schirmer L、他 (2017 年 1 月)。「神経毒性反応性アストロサイトは活性化ミクログリアによって誘導される」。Nature . 541 ( 7638 ) : 481–87。Bibcode :2017Natur.541..481L。doi : 10.1038/nature21029。PMC 5404890。PMID 28099414。
- ^ Han X、Chen M、Wang F、Windrem M、Wang S、Shanz S、他 (2013 年 3 月)。「ヒトグリア前駆細胞による前脳移植は成体マウスのシナプス可塑性と学習能力を高める」。Cell Stem Cell。12 ( 3 ) : 342–53。doi :10.1016/ j.stem.2012.12.015。PMC 3700554。PMID 23472873。
- ^ Brancaccio M、Edwards MD、Patton AP、Smyllie NJ、Chesham JE、Maywood ES、Hastings MH（2019年1月）。「アストロサイトの細胞自律時計が哺乳類の概日行動を駆動する」。Science。363（6423 ）：187–92。Bibcode：2019Sci ...363..187B。doi ：10.1126/science.aat4104。PMC 6440650。PMID 30630934。
- ^ abc Nossenson N、Magal A、 Messer H (2016)。「マルチニューロン活動からの刺激の検出：実証的研究と理論的意味合い」。ニューロコンピューティング。174：822–37。doi ：10.1016/j.neucom.2015.10.007。
- ^ ab Nossenson N (2013). 神経生理学的信号からの刺激存在のモデルベース検出(PDF)。テルアビブ大学ニーマン精密科学工学図書館: テルアビブ大学博士論文。
- ^ Cornell-Bell AH、Finkbeiner SM、Cooper MS、Smith SJ (1990 年 1 月)。「グルタミン酸は培養アストロサイトでカルシウム 波を誘発する: 長距離グリアシグナル伝達」。Science . 247 ( 4941): 470–73。Bibcode : 1990Sci ...247..470C。doi :10.1126/science.1967852。PMID 1967852 。
- ^ Jahromi BS、Robitaille R、Charlton MP (1992 年 6 月)。「伝達物質の放出により、シナプス周囲のシュワン細胞における細胞内カルシウムが増加する」。 ニューロン。8 ( 6 ): 1069–77。doi : 10.1016 /0896-6273(92)90128-Z。PMID 1351731。S2CID 6855190 。
- ^ Verkhratsky A, Orkand RK, Kettenmann H (1998年1月). 「グリア細胞カルシウム：恒常性とシグナル伝達機能」.生理学レビュー. 78 (1): 99–141. doi :10.1152/physrev.1998.78.1.99. PMID 9457170. S2CID 823182.
- ^ ab Ebert U, Koch M (1997年9月). 「ラットの扁桃体における音響驚愕誘発電位：キンドリングの影響」.生理学と行動. 62 (3): 557–62. doi :10.1016/S0031-9384(97)00018-8. PMID 9272664. S2CID 41925078.
- ^ ab Frot M、Magnin M、Mauguière F、Garcia-Larrea L (2007 年 3 月)。「ヒトの SII と後部島皮質は熱レーザー刺激を異なる方法でエンコードする」。大脳皮質。17 ( 3 ): 610–20。doi : 10.1093/ cercor /bhk007。PMID 16614165。
- ^ ab Perlman, Ido. 「網膜電図：ERG by Ido Perlman – Webvision」。webvision.med.utah.edu。
- ^ ab Tian GF、Azmi H、Takano T、Xu Q、Peng W、Lin J 、 et al. (2005年9月) 。「てんかんのアストロサイトーシス的基盤」。Nature Medicine。11 ( 9): 973–81。doi : 10.1038/nm1277。PMC 1850946。PMID 16116433。
- ^ Hertz L, Schousboe A, Boechler N, Mukerji S, Fedoroff S (1978年2月). 「培養における正常アストロサイトへのグルタミン酸取り込みの運動特性」. Neurochemical Research . 3 (1): 1–14. doi :10.1007/BF00964356. PMID 683409. S2CID 8626930.
- ^ Bennett MV、Contreras JE、Bukauskas FF、Sáez JC (2003 年 11 月)。「アストロサイトの新しい役割: ギャップ結合ヘミチャネルには伝達するものがある」。Trends in Neurosciences . 26 (11): 610–17. doi :10.1016/j.tins.2003.09.008. PMC 3694339 . PMID 14585601。
- ^ Newman EA (2001年4月). 「網膜アストロサイトとミュラー細胞における細胞間カルシウム波の伝播」. The Journal of Neuroscience . 21 (7): 2215–23. doi :10.1523/JNEUROSCI.21-07-02215.2001. PMC 2409971. PMID 11264297 .
- ^ Parpura V 、 Haydon PG (2000 年 7 月)。「生理的アストロサイトのカルシウム濃度はグルタミン酸放出を刺激し、隣接ニューロンを調節する」。米国科学 アカデミー紀要。97 (15): 8629–34。Bibcode : 2000PNAS ...97.8629P。doi : 10.1073/ pnas.97.15.8629。PMC 26999。PMID 10900020。
- ^ ab López-Caamal F, Oyarzún DA, Middleton RH, García MR (2014 年 5 月). 「非興奮性細胞における細胞質 Ca2+ 蓄積の空間的定量化: 分析的研究」. IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics . 11 (3): 592–603. doi : 10.1109/TCBB.2014.2316010 . PMID 26356026.
- ^ ab Haydon PG (2001 年 3 月). 「GLIA: シナプスを聞き、シナプスと対話する」(PDF) . Nature Reviews. Neuroscience . 2 (3): 185–93. doi :10.1038/35058528. PMID 11256079. S2CID 15777434.
- ^ 「あまり知られていない脳細胞が、認知機能や健康を損なうことなく覚醒状態を維持する鍵となるかもしれない」WSU Insider | ワシントン州立大学2023-08-17 . 2024-03-30閲覧。
- ^ abcd 星細胞腫 Archived 2012-04-05 at the Wayback Machine . International RadioSurgery Association (2010).
- ^ ab 星細胞腫腫瘍。米国神経外科学会（2005年8月）。
- ^ Barker AJ、Ullian EM (2008)。「シナプス回路 の発達におけるアストロサイトの新たな役割」。Communicative & Integrative Biology。1 ( 2): 207–11。doi : 10.4161 / cib.1.2.7284。PMC 2686024。PMID 19513261。
- ^ Garrison CJ、Dougherty PM、Kajander KC、Carlton SM（1991年11月）。「坐骨神経圧迫損傷後の腰髄グリア線維性酸性タンパク質（GFAP）の染色増加」。Brain Research。565 （ 1 ）：1–7。doi ： 10.1016/0006-8993（91）91729-K。PMID 1723019。S2CID 8251884 。
- ^ Volterra A 、 Meldolesi J (2005年8 月)。「アストロサイト、脳の接着剤からコミュニケーション要素へ: 革命は続く」。Nature Reviews 。神経科学。6 (8): 626–40。doi :10.1038/nrn1722。PMID 16025096。S2CID 14457143。
- ^ Halassa MM、Fellin T、Haydon PG (2007 年2 月)。「三者シナプス: 健康と疾患におけるグリア伝達の役割」。分子医学の動向。13 (2): 54–63。doi : 10.1016 /j.molmed.2006.12.005。PMID 17207662 。
- ^ Sofroniew MV (2014年11月). 「アストログリオーシス」. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 7 (2): a020420. doi :10.1101/cshperspect.a020420. PMC 4315924. PMID 25380660 .
- ^ Söllvander S, Nikitidou E, Brolin R, Söderberg L, Sehlin D, Lannfelt L, Erlandsson A (2016年5月). 「アミロイドβのアストロサイトによる蓄積はエンドソームの拡大とニューロンの微小小胞誘導性アポトーシスを引き起こす」. Molecular Neurodegeneration . 11 (1): 38. doi : 10.1186/s13024-016-0098-z . PMC 4865996. PMID 27176225 .
- ^ Bhat R, Crowe EP, Bitto A, Moh M, Katsetos CD, Garcia FU, et al. (2012-09-12). 「アルツハイマー病の一要素としてのアストロサイト老化」. PLOS ONE . 7 (9): e45069. Bibcode :2012PLoSO...745069B. doi : 10.1371/journal.pone.0045069 . PMC 3440417. PMID 22984612 .
- ^ ロスタミ J、ホルムクヴィスト S、リンドストローム V、シグヴァルドソン J、ウェスターマーク GT、インゲルソン M、他。 （2017年12月）。 「ヒト星状細胞は、トンネルナノチューブを介して凝集したα-シヌクレインを輸送する」。神経科学ジャーナル。37 (49): 11835–53。土井：10.1523/JNEUROSCI.0983-17.2017。PMC 5719970。PMID 29089438。
- ^ Han TU 、 Drayna D (2019年8月)。「マウスに組み込んだヒトGNPTAB吃音変異は、脳梁における発声障害およびアストロサイト病理を引き起こす」。米国 科学アカデミー紀要。116 ( 35 ): 17515–24。Bibcode :2019PNAS..11617515H。doi : 10.1073/ pnas.1901480116。PMC 6717282。PMID 31405983。S2CID 6717282 。
- ^ Maragakis NJ、 Rothstein JD (2006年12 月)。「疾患のメカニズム: 神経変性疾患におけるアストロサイト」。Nature Clinical Practice。神経学。2 (12): 679–89。doi : 10.1038/ncpneuro0355。PMID 17117171。S2CID 16188129。
- ^ Ren H, Han R, Chen X, Liu X, Wan J, Wang L, Yang X, Wang J (2020年5月). 「脳内出血関連炎症の潜在的な治療標的：最新情報」. J Cereb Blood Flow Metab . 40 (9): 1752–68. doi :10.1177/0271678X20923551. PMC 7446569. PMID 32423330 .
- ^ Qin D、Wang J、Le A、Wang TJ、Chen X、Wang J（2021年4月）。「外傷性脳損傷：ニューロンフェロプトーシス、グリア細胞の活性化と分極、および血液脳関門の破壊における超微細構造の特徴」。細胞。10 （5 ）：1009。doi ：10.3390/ cells10051009。PMC 8146242。PMID 33923370。
- ^ Keefer, Donald A.; Christ, Jacob F. (1976年11月). 「正常ラット脳における内因性ジアミノベンジジン染色細胞の分布」. Brain Research . 116 (2): 312–16. doi :10.1016/0006-8993(76)90909-4. PMID 61791. S2CID 3069004.
- ^ Brawer, James R.; Stein, Robert; Small, Lorne; Cissé, Soriba; Schipper, Hyman M. (1994 年 11 月). 「視床下部弓状核のアストロサイトにおけるゴモリ陽性封入体の組成: アストロサイトにおけるゴモリ陽性封入体」. The Anatomical Record . 240 (3): 407–15. doi :10.1002/ar.1092400313. PMID 7825737. S2CID 20052516.
- ^ Sullivan, Brendan; Robison, Gregory; Pushkar, Yulia; Young, John K.; Manaye, Kebreten F. (2017年1月). 「げっ歯類脳アストロサイトにおける銅の蓄積：種による違い」. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology . 39 : 6–13. Bibcode :2017JTEMB..39....6S. doi : 10.1016 /j.jtemb.2016.06.011. PMC 5141684. PMID 27908425.
- ^ Schipper, HM (1993). 「システアミングリオパチー in situ: アストロサイトーシス封入体の生合成に関する細胞ストレスモデル」Journal of Neuropathology and Experimental Neurology . 52 (4): 399–410. doi :10.1097/00005072-199307000-00007. PMID 8394877. S2CID 42421463.
- ^ Young, John K.; Baker, James H.; Müller, Thomas (1996 年 3 月). 「ゴモリ陽性アストロサイトにおける脳脂肪酸結合タンパク質の免疫反応性」. Glia . 16 (3): 218–226. doi :10.1002/(SICI)1098-1136(199603)16:3<218::AID-GLIA4>3.0.CO;2-Y. ISSN 0894-1491. PMID 8833192. S2CID 9757285.
- ^ Schmidt, SP; Corydon, TJ; Pedersen, CB; Bross, P.; Gregersen, N. (2010 年 6 月)。「短鎖アシル CoA 脱水素酵素のミスフォールディングがミトコンドリア分裂と酸化ストレスを引き起こす」。分子遺伝学と代謝。100 (2): 155–62。doi : 10.1016 / j.ymgme.2010.03.009。PMID 20371198 。
- ^ Cheng, A (2021). 「シヌクレイン病におけるα-シヌクレイン誘発性ミトコンドリア障害に対する脂肪酸結合タンパク質の影響」Biomedicines . 9 (5): 560. doi : 10.3390/biomedicines9050560 . PMC 8156290 . PMID 34067791.
- ^ English, Krystal; Shepherd, Andrew; Uzor, Ndidi-Ese; Trinh, Ronnie; Kavelaars, Annemieke; Heijnen, Cobi J. (2020年12月). 「アストロサイトはミトコンドリア移行を介してシスプラチン治療後のニューロンの健康を回復する」. Acta Neuropathologica Communications . 8 (1): 36. doi : 10.1186/s40478-020-00897-7 . ISSN 2051-5960. PMC 7082981. PMID 32197663 .
- ^ Young, JK; McKenzie, JC ; Baker, JH (1990 年 2 月)。「鉄含有アストロサイトと弓状核のドーパミン作動性ニューロンとの関連」。Journal of Neuroscience Research。25 ( 2): 204–13。doi : 10.1002 /jnr.490250208。ISSN 0360-4012。PMID 2319629。S2CID 39851598 。
- ^ マリアンヌ・J・レイモンド;ドンダ、アレナ。ルマルシャン＝ベロー、テレーズ（1989）。 「老化の神経内分泌の側面：実験データ」。ホルモン研究。31（1-2）：32-38。土井：10.1159/000181083 (2024-09-21 非アクティブ)。ISSN 1423-0046。PMID 2656467。
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link) - ^ 安本 由紀; 宮崎 博文; 緒方 正樹; 香川 佳輝; 山本 由衣; アリフル イスラム; 山田 哲也; 片桐 秀樹; 大和田 裕二 (2018年12月). 「グリア脂肪酸結合タンパク質7 (FABP7) は視床下部弓状核における神経レプチン感受性を制御する」.分子神経生物学. 55 (12): 9016–28. doi :10.1007/s12035-018-1033-9. ISSN 0893-7648. PMID 29623545. S2CID 4632807.
- ^ Rogers, Richard C.; McDougal, David H.; Ritter, Sue; Qualls-Creekmore, Emily; Hermann, Gerlinda E. (2018-07-01). 「マウス後脳のカテコラミン作動性ニューロンのグルコプリビック刺激に対する応答はアストロサイト依存性である」. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology . 315 (1): R153–64. doi :10.1152/ajpregu.00368.2017. ISSN 0363-6119. PMC 6087883 . PMID 29590557.
- ^ Young, John K.; McKenzie, James C. (2004 年 11 月). 「視床下部の Gomori 陽性アストロサイトにおける GLUT2 免疫反応性」. Journal of Histochemistry & Cytochemistry . 52 (11): 1519–24. doi : 10.1369 /jhc.4A6375.2004. ISSN 0022-1554. PMC 3957823. PMID 15505347.
- ^ Brown, Jenny M.; Bentsen, Marie A.; Rausch, Dylan M.; Phan, Bao Anh; Wieck, Danielle; Wasanwala, Huzaifa; Matsen, Miles E.; Acharya, Nikhil; Richardson, Nicole E.; Zhao, Xin; Zhai, Peng (2021年9月). 「糖尿病寛解における視床下部MAPK/ERKシグナル伝達とFGF1の中枢作用の役割」. iScience . 24 (9): 102944. Bibcode :2021iSci...24j2944B. doi :10.1016/j.isci.2021.102944. PMC 8368994 . PMID 34430821.
- ^ Young, JK ( 2020 ). 「神経新生はアルツハイマー病の神経病理に重要な貢献をする」。 アルツハイマー病報告ジャーナル。4 (1): 365–71。doi :10.3233/ ADR -200218。PMC 7592839。PMID 33163897。
- ^ Johnson, Erik CB; Dammer, Eric B.; Duong, Duc M.; Ping, Lingyan; Zhou, Maotian; Yin, Luming; Higginbotham, Lenora A.; Guajardo, Andrew; White, Bartholomew; Troncoso, Juan C.; Thambisetty, Madhav (2020年5月)。「アルツハイマー病の脳と脳脊髄液の大規模プロテオーム解析により、ミクログリアとアストロサイトの活性化に関連するエネルギー代謝の早期変化が明らかになった」。Nature Medicine。26 ( 5 ) : 769–80。doi : 10.1038 /s41591-020-0815-6。ISSN 1078-8956。PMC 7405761。PMID 32284590 。
- ^ 松俣、美穂;酒頼 信之；前川素子大和田裕二;吉川武雄；大隅 典子 (2012-07-01) 「マウスの出生後の海馬神経新生に対するFabp7およびFabp5の効果」。幹細胞。30 (7): 1532–43。土井: 10.1002/stem.1124。ISSN 1066-5099。PMID 22581784。S2CID 13531289 。
- ^ Davies SJ、Shih CH、Noble M、Mayer-Proschel M、Davies JE、Proschel C (2011 年 3 月)。Combs C (編)。「特定のヒトアストロサイトの移植は脊髄損傷後の機能回復を促進する」。PLOS ONE。6 ( 3 ) : e17328。Bibcode : 2011PLoSO...617328D。doi : 10.1371 / journal.pone.0017328。PMC 3047562。PMID 21407803。
- ^ Yang Y, Ge W, Chen Y, Zhang Z, Shen W, Wu C, et al. (2003年12月). 「D-セリン放出による海馬長期増強へのアストロサイトの寄与」.米国科学アカデミー紀要. 100 (25): 15194–99. Bibcode :2003PNAS..10015194Y. doi : 10.1073/pnas.2431073100 . PMC 299953. PMID 14638938 .
- ^ Jiao JW、Feldheim DA 、 Chen DF (2008 年 6 月)。「中枢神経系のさまざまな領域における成人の神経新生の負の調節因子としてのエフリン」。米国 科学アカデミー紀要。105 (25): 8778–83。Bibcode :2008PNAS..105.8778J。doi : 10.1073 / pnas.0708861105。PMC 2438395。PMID 18562299。
- ^ Krencik R, Weick JP, Liu Y, Zhang ZJ, Zhang SC (2011年5月). 「ヒト多能性幹細胞からの移植可能なアストログリア細胞サブタイプの特定」. Nature Biotechnology . 29 (6): 528–34. doi :10.1038/nbt.1877. PMC 3111840. PMID 21602806 . 一般向け要約: ウィスコンシン大学の研究者が実験皿の中で幹細胞からヒトアストロサイトを培養。sciencedebate.com (2011 年 5 月 22 日)
- ^ Han J、Kesner P、Metna-Laurent M、Duan T、Xu L、Georges F、他 (2012 年 3 月)。「急性カンナビノイドは海馬 LTD のアストログリア CB1 受容体調節を介して作業記憶を阻害する」。Cell . 148 ( 5): 1039–50. doi : 10.1016/j.cell.2012.01.037 . PMID 22385967。
- ^ Bellaver B、Povala G、Ferreira PL、Ferrari-Souza JP、Leffa DT、Lussier FZ、et al. (2023年5月)。「アストロサイトの反応性が前臨床アルツハイマー病におけるタウ病理に対するアミロイドβ効果に影響を与える」。Nature Medicine。29 ( 7 ) : 1775–81。doi : 10.1038/s41591-023-02380 - x。PMC 10353939。PMID 37248300。
- ^ デ・チェーリア、ロベルタ;レドン、エイダ。リトビン、デヴィッド・グレゴリー;リンド、バーバラ・リッケ。カリエーロ、ジョバンニ。ラタリアータ、エマヌエーレ・クラウディオ。エリカ・ビンドッチ。ディ・カストロ、マリア・アマリア。サブチョーク、イアロスラフ。ヴィタリ、イラリア。ランジャック、アヌラグ。コンギウ、マウロ。カノニカ、タラ。ウィズデン、ウィリアム。ハリス、ケネス。マメリ、マヌエル。メルクリ、ニコラ。テリー、ルドヴィック。アンドレア、ヴォルテッラ（2023年9月6日）。 「特殊な星状細胞はCNSにおけるグルタミン酸作動性膠伝達を媒介する」。自然。622 (7981): 120–29。Bibcode :2023Natur.622..120D。doi :10.1038/s41586-023-06502-w. PMC 10550825. PMID 37674083 .
- ^ Gregori N、Pröschel C、Noble M、Mayer-Pröschel M (2002 年 1 月)。「脊髄における三能性グリア細胞制限前駆細胞 (GRP) とグリア細胞の発達: 二能性オリゴデンドロサイト 2 型アストロサイト前駆細胞の生成と GRP 細胞機能の背腹差」。The Journal of Neuroscience。22 ( 1): 248–56。doi : 10.1523 / JNEUROSCI.22-01-00248.2002。PMC 6757619。PMID 11756508。
- ^ Fulton BP、Burne JF、Raff MC (1992 年 12 月)。「キスカル酸刺激によるコバルト取り込みによる発達中および成体ラットの視神経における O-2A 前駆細胞の可視化」。The Journal of Neuroscience。12 ( 12): 4816–33。doi : 10.1523 / JNEUROSCI.12-12-04816.1992。PMC 6575772。PMID 1281496。
- ^ Levison SW、Goldman JE (1993 年 2 月)。「オリゴデンドロサイトとアストロサイト はどちらも、生後ラットの前脳室下層にある前駆細胞から発達する」。ニューロン。10 ( 2): 201–12。doi : 10.1016 /0896-6273(93)90311-E。PMID 8439409。S2CID 1428135 。
- ^ Zerlin M、Levison SW、Goldman JE (1995 年 11 月)。「生後ラット前脳における脳室下帯細胞の移動、形態形成、および中間径フィラメント発現の初期パターン」。The Journal of Neuroscience。15 ( 11): 7238–49。doi : 10.1523 / JNEUROSCI.15-11-07238.1995。PMC 6578041。PMID 7472478。
- ^ Brawer JR、Stein R、Small L、Cissé S 、Schipper HM (1994 年 11 月)。「視床下部弓状核のアストロサイトにおける Gomori 陽性封入体の組成」。The Anatomical Record。240 ( 3): 407–15。doi :10.1002/ar.1092400313。PMID 7825737。S2CID 20052516 。
- ^ Young JK、McKenzie JC (2004年11 月)。 「視床下部の Gomori 陽性アストロサイトにおける GLUT2 免疫反応性」。The Journal of Histochemistry and Cytochemistry。52 (11): 1519–24。doi : 10.1369 /jhc.4A6375.2004。PMC 3957823。PMID 15505347。
- ^ Marty N、Dallaporta M、Foretz M、Emery M、Tarussio D、Bady I、他 (2005 年 12 月)。「グルコーストランスポーター 2 型 (glut2) とアストロサイト依存性グルコースセンサーによるグルカゴン分泌の調節」。The Journal of Clinical Investigation。115 ( 12): 3545–53。doi : 10.1172/jci26309。PMC 1297256。PMID 16322792。
- ^ Choi BH、Lapham LW (1978年6月)。「ヒト胎児大脳の放射状グリア：ゴルジ体、免疫蛍光法、電子顕微鏡法を組み合わせた研究」。Brain Research。148 ( 2 ): 295–311。doi : 10.1016 /0006-8993(78) 90721-7。PMID 77708。S2CID 3058148 。
- ^ Schmechel DE, Rakic P (1979年6月). 「発達中のサルの終脳における放射状グリア細胞のゴルジ体研究：形態形成とアストロサイトへの変換」.解剖学と胎生学. 156 (2): 115–52. doi :10.1007/BF00300010. PMID 111580. S2CID 40494903.
- ^ Misson JP、Edwards MA、Yamamoto M、Caviness VS (1988 年 11 月)。「発達中のマウス中枢神経系における放射状グリア細胞の同定: 新しい免疫組織化学マーカーに基づく研究」。脳研究。発達脳研究。44 (1): 95–108。doi :10.1016/0165-3806(88)90121-6。PMID 3069243 。
- ^ Voigt T (1989年11月). 「フェレットの大脳壁におけるグリア細胞の発達：放射状グリアからアストロサイトへの変化の直接追跡」.比較神経学ジャーナル. 289 (1): 74–88. doi :10.1002/cne.902890106. PMID 2808761. S2CID 24449457.
- ^ Goldman SA、Zukhar A、Barami K、Mikawa T、Niedzwiecki D (1996 年 8 月)。「出生後および成鳥の鳴鳥の脳の Ependymal/subependymal 領域細胞は、in vitro および in vivo でニューロンと非ニューロンの兄弟の両方を生成します」。Journal of Neurobiology。30 ( 4): 505–20。doi : 10.1002 /(SICI)1097-4695(199608)30:4<505::AID-NEU6>3.0.CO;2-7。PMID 8844514 。
- ^ Cisneros IE 、 Ghorpade A ( 2014年10月)。「メタンフェタミンとHIV-1誘発性神経毒性：アストロサイトにおける微量アミン関連受容体1 cAMPシグナル伝達の役割」。Neuropharmacology。85：499–507。doi ： 10.1016 /j.neuropharm.2014.06.011。PMC 4315503。PMID 24950453。さらに、TAAR1過剰発現はEAAT- 2
レベルとグルタミン酸クリアランスを著しく低下させ、METHによってさらに低下した。総合すると、我々のデータは、METH処理がTAAR1を活性化し、ヒトアストロサイトで細胞内cAMPを誘導し、グルタミン酸クリアランス能力を調節したことを示している。さらに、アストロサイトのTAAR1レベルの分子変化は、アストロサイトのEAAT-2レベルと機能の変化に対応している。
さらに読む
- White FA、Jung H、Miller RJ (2007 年 12 月)。「ケモカインと神経障害性疼痛の病態生理学」。米国 科学アカデミー紀要。104 ( 51 ): 20151–58。Bibcode :2007PNAS..10420151W。doi : 10.1073 / pnas.0709250104。PMC 2154400。PMID 18083844。
- Milligan ED、 Watkins LR (2009 年 1 月)。「慢性疼痛におけるグリア細胞の病理学的および保護的役割」。Nature Reviews 。 神経科学。10 (1): 23–36。doi :10.1038/nrn2533。PMC 2752436。PMID 19096368。
- Watkins LR、Milligan ED、Maier SF（2001年8月）。「グリア細胞の活性化：病的な痛みの原動力」。Trends in Neurosciences。24（8）：450–55。doi ： 10.1016 /S0166-2236（00）01854-3。PMID 11476884。S2CID 6822068。
- Freeman MR (2010 年 11 月). 「アストロサイトの仕様と形態形成」. Science . 330 (6005): 774–78. Bibcode :2010Sci...330..774F. doi :10.1126/science.11 90928. PMC 5201129. PMID 21051628 .
- Verkhratsky, A.; Butt, AM (2013)。「数字：脳にはグリア細胞がいくつあるか？」グリア生理学と病態生理学。John Wiley and Sons。pp. 93–96。ISBN 978-0-470-97853-5。
- Ren H、Han R、Chen X、Liu X、Wan J、Wang L、Yang X、Wang J (2020年5月)。「脳内出血関連炎症の潜在的な治療標的：最新情報」。J Cereb Blood Flow Metab。40 ( 9): 1752–68。doi : 10.1177 /0271678X20923551。PMC 7446569。PMID 32423330。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、アストロサイトに関連するメディアがあります。
- 細胞中心データベース – アストロサイト
- UIUC 組織学科目 57
- 「アストロサイト」は、2012 年 11 月 21 日にWayback MachineのSociety for Neuroscienceにアーカイブされました。
- ウィキバーシティの神経科学部門
- NIF 検索 –神経科学情報フレームワーク経由のアストロサイト