頸動脈小体

頸動脈小体の末梢化学受容体は_、主に酸素分圧（ PO₂ ）の低下に敏感である。これは、主にpHとPCO₂_の変化（pHの低下とPCO₂の上昇）に敏感な延髄の中枢化学受容体とは対照的である。頸動脈小体の化学受容体もpHとPCO₂に敏感であるが、それは二次的な反応である。より具体的には、pHが低下しPCO₂が上昇すると、頸動_脈小体の化学受容体_のPO₂低下に対する感受性が高まる。

頸動脈小体の拍動頻度は、動脈血酸素分圧が60～30mmHgの範囲で変化することに特に敏感であり、_この範囲 ではヘモグロビンの酸素飽和度が急速に低下する。^{[ 5 ]}

頸動脈小体の酸素分圧が約100mmHg（13.3kPa）（通常の生理的pH）を超えると、その出力は低くなりますが、60mmHgを下回ると、ヘモグロビン酸素飽和度が90%を下回るため、I型（グロムス）細胞の活動が急速に増加します。

P O ₂の減少を検出するメカニズムはまだ特定されておらず、複数のメカニズムが存在する可能性があり、種によって異なる可能性がある。^{[ 6 ]}低酸素検出は、シスタチオニン γ-リアーゼによって生成される 硫化水素の増加に依存することが示されており、この酵素がノックアウトされたマウスや薬理学的に阻害されたマウスでは低酸素検出が減少します。検出プロセスには、シスタチオニン γ-リアーゼとヘムオキシゲナーゼ-2の相互作用と一酸化炭素の生成が含まれます。^{[ 7 ]}しかし、いくつかの研究では、硫化水素の生理的濃度では、そのような反応を引き起こすのに十分ではない可能性があることが示されています。

他の理論では、ミトコンドリア酸素センサーと、酸化的リン酸化中に可逆的な一電子還元を受けるヘム含有シトクロムが関与している可能性が示唆されている。ヘムは頸動脈小体と同様の親和性でO ₂を可逆的に結合し、ヘム含有タンパク質がO ₂に役割を果たしている可能性を示唆しており、これは酸化的リン酸化に関与する複合体の1つである可能性がある。これにより、活性酸素種が増加し、細胞内Ca ²⁺が上昇する。しかし、低酸素が活性酸素種の増加につながるのか減少につながるのかは不明である。低酸素感知における活性酸素種の役割も疑問視されている。^{[ 8 ]}

酸素依存性酵素ヘムオキシゲナーゼも低酸素センサーとして提案されている。血流中の酸素濃度が正常な場合、ヘムオキシゲナーゼは一酸化炭素（CO）を生成し、COはBKチャネルとして知られる大コンダクタンスカリウムチャネルを活性化する。低酸素症の結果として発生するCOの低下は、このカリウムチャネルの閉鎖につながり、これが膜脱分極と頸動脈小体の活性化につながる。^{[ 9 ]} 「エネルギーセンサー」 AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）の役割も低酸素症感知に提案されている。この酵素は、正味エネルギー使用と代謝ストレス（低酸素症を含む）の時に活性化される。AMPKには多くの標的があり、頸動脈小体では、AMPKが低酸素症によって活性化されると、下流のカリウムチャネルであるO2感受性TASK様チャネルとBKチャネルの両方の閉鎖に_つながるようだ。^{[ 10 ] [ 11 ]}

CO2_の増加が検出されるのは、CO2 が_細胞 内に拡散し、そこで炭酸濃度、ひいてはプロトン濃度が増加するためです_。CO2感知の正確なメカニズムは不明ですが、 _CO2と低 pH が TASK 様カリウムコンダクタンスを阻害し、カリウム電流を減少させることが実証されています。これにより細胞膜の脱分極が起こり、Ca2 ^{+ の}流入、グロムス細胞の興奮、そしてそれに続く神経伝達物質の放出につながります。^{[ 12 ]}

動脈性アシドーシス（代謝性またはP CO _{2 の}変化によるもの）は、細胞内 pHを上昇させる酸塩基輸送体（例：Na ⁺ -H ⁺）を阻害し、細胞内 pH を低下させる輸送体（例：Cl ⁻ -HCO ₃ ^{− ）を活性化します。細胞内のアシドーシス（または}アルカローシスによるその逆）によって引き起こされるプロトン濃度の変化は、 P CO ₂感知に関与するのと同じ経路を刺激します。

もう一つのメカニズムは、酸素感受性カリウムチャネルを介するものです。溶存酸素濃度が低下すると、これらのチャネルが閉じ、脱分極が生じます。これにより、舌咽神経および迷走神経求心路から神経伝達物質であるドーパミンが放出され、血管運動領域に伝達されます。

頸動脈（および大動脈）小体のI型（グロムス）細胞は神経外胚葉由来であり、電気的に興奮性である。酸素分圧の低下、二酸化炭素分圧の上昇、および動脈血pHの低下はすべて細胞膜の脱分極を引き起こす可能性があり、カリウム電流を遮断することによってこれに影響を与える。この膜電位の低下により電位依存性カルシウムチャネルが開き、細胞内カルシウム濃度が上昇する。これにより、アセチルコリン、ノルアドレナリン、ドーパミン、アデノシン、ATP、サブスタンスP、メチオニンエンケファリンなど、さまざまな神経伝達物質を含む小胞のエキソサイトーシスが起こる。これらの神経伝達物質は、グロムス細胞に隣接する求心性神経線維上の受容体に作用し、活動電位を発生させる。

頸動脈小体からのフィードバックは、舌咽神経の求心性枝を介して延髄の心肺中枢に送られます。（大動脈小体の化学受容体の求心性線維は迷走神経によって伝達されます。）これらの中枢は、呼吸と血圧を調節し、低酸素状態になると換気量が増加します。

傍神経節腫は、頸動脈小体に発生する可能性のある腫瘍で、通常は良性です。まれに、悪性神経芽腫が頸動脈小体から発生することもあります。