濾胞星状細胞

濾胞星状細胞（FS細胞）は、下垂体の前葉に見られる非内分泌 細胞の一種である。^[1]

ライナーハートとファークワーは、下垂体前葉の電子顕微鏡検査を通じて初めてFS細胞を発見した。ビラ・ポルシルは、1972年にこれらの非内分泌細胞を、星形（星）であることと、下垂体前葉の小濾胞の腔の内側にあることから「濾胞星状」細胞と名付けた。 ^[1]下垂体前葉の大半の細胞とは異なり、これらは非内分泌で無顆粒である。^[2]長い細胞質突起が絡み合って網目を形成し、その中に内分泌細胞が存在する。^[2]通常は頂端側に 多数の微絨毛があり、リソソームを含んでいることから貪食作用があることが示唆される。^{[3]電子顕微鏡で見ると、FS細胞と隣接する内分泌細胞の間に} ギャップ結合が見られる。^[3]

下垂体切片を用いた研究では、FS細胞が3Dネットワークに配列され、ギャップジャンクションを介したカルシウム波の伝播を通じて細胞内通信が可能であることが示されました。^[4] 2つの主要なFS細胞株（TtT/GFおよびTpit/F1）を使用した実験により、これらの細胞の機能的関連性に関する知識が大幅に向上しました。FS細胞は、サイトカインおよび成長因子の使用による下垂体前葉細胞機能の自己分泌/傍分泌制御、さまざまな細胞タイプ間の下垂体内通信、および炎症反応フィードバックの調整という、下垂体利用の3つの領域で役割を果たしていることが示されました。^[4]

FS細胞は樹状細胞やマクロファージと同様の特性を持ち、貪食作用があることを示唆している。^[3] FS細胞が炎症の神経免疫/内分泌調節を和らげる主な役割を持つことは、C3a、C5a受容体（自然免疫系の主因子）の描写、 IL-6およびMIF（炎症性サイトカイン）の分泌、抗炎症分子によるこれらのサイトカインの放出の制御と関連したデータによって裏付けられている。^{[4]細胞型を決定し、それによって下垂体における正確な機能を決定するために、それらが発現する}タンパク質マーカーを評価する実験が行われてきた。FS細胞で発見された最初のマーカータンパク質は、グリア細胞によって発現されるカルシウム結合タンパク質であるS-100bであった。 FS 細胞の一部の集団は、 GFAP (グリア線維性酸性タンパク質)、サイトケラチン、ビメンチン、フィブロネクチンなどのさまざまな細胞マーカーを発現していることもわかっています。^[2] S-100 タンパク質と GFAP の発現は、初期の新しく形成された FS 細胞で最も強いようで、したがって初期の FS 細胞発達に重要である可能性があります。^{[5] GFAP の発現は、これらの細胞が}神経外胚葉起源である可能性があることを示唆していますが、^[6]ケラチン陽性 FS 細胞は上皮様特性を発現しています。 [ ^7] これらの細胞におけるフィブロネクチン発現の研究​​は、FS 細胞がフィブロネクチンを介してホルモン分泌細胞と相互作用することで、下垂体機能の調節に役立つ可能性があることを示唆しています。^[8]さらに、FS 細胞は中間径フィラメントタンパク質マーカーであるビメンチンを発現するため、これは FS 細胞がグリア神経外胚葉細胞に由来する可能性があるという理論を裏付けています。^[9]

これらの細胞で発現するマーカーの配列が異なるため、正確な細胞タイプと機能を特定することは困難です。最近の研究結果では、下垂体FS細胞は異なる免疫表現型を持つ細胞群で構成されており、均質な集団ではないと示唆されていますが、これらの細胞群が実際に異なるのか、単に発達のさまざまな段階にある細胞なのかはまだ明らかではありません。^[4]これらの細胞の位置と機能を観察するために、複数のFS細胞株が開発されました。FS細胞のmRNAレベルは、レーザーキャプチャーマイクロダイセクションとRT-PCRによって調査されているため、下垂体のこれらの非内分泌細胞の発現と機能の理解という点で進歩が遂げられています。^[2]これらの細胞には複数のマーカーがあるため、いくつかの異なる細胞タイプのハイブリッドであると考えられます。

FS細胞はホルモンを分泌しないが、ギャップ結合を介してホルモン分泌内分泌細胞の機能に影響を与える。FS細胞は隣接する細胞と相同ギャップ結合を形成するが、ホルモン分泌内分泌細胞とも異種ギャップ結合を形成する。^[10]隣接するFS細胞間に存在するギャップ結合は、下垂体全体にカルシウム媒介シグナルを伝播させ、腺全体に分布する興奮性内分泌細胞の機能を調整するために使用される。内分泌-FS細胞ギャップ結合は、FS-FSギャップ結合とともに細胞ネットワークを形成し、生理学的環境に関する情報を下垂体周囲に伝達して分泌機能を調整できるようにする。^[11]

さまざまな小型哺乳類の研究により、ギャップ結合の数は思春期、月経周期、授乳などのいくつかの要因の影響を受けることが実証されています。ミンクでは、ギャップ結合で機能するコネキシン-43タンパク質の存在は、繁殖期に応じたプロラクチン分泌需要と相関しています。プロラクチン分泌が最も多い春には、コネキシン-43ギャップ結合が最も多く存在し、プロラクチン分泌とギャップ結合は冬に最も少なくなります。^[1]したがって、FS細胞ネットワークはプロラクチン分泌に影響を与える役割を果たしていることが実証されています。これは、授乳中にギャップ結合が増加することでプロラクチン需要が促進されることを発見したラットの研究と一致しています。^[3]ラットでの追加の研究では、ギャップ結合の数は下垂体前葉の成熟とともに増加し、この増加は性成熟を妨げる雄ラットの去勢により防止され、ホルモン治療により正常レベルに戻ることがわかりました。同様に、ギャップ結合は発情周期の前発情期と発情期に増加し、発情間期には50%減少します。^[3]明らかに、ギャップ結合の数は生殖腺からのステロイドホルモン分泌の影響を受けており、FS細胞は下垂体-生殖腺フィードバックループに寄与しています。

濾胞星状細胞（FS）は、下垂体の内分泌（ホルモン分泌）細胞の隣に位置しているため、支持（サポート）機能を果たすと主張されており、内分泌細胞の周囲に構造的サポートを形成したり、成長因子やサイトカイン（細胞シグナル伝達分子）を放出したりすることで、機械的または化学的サポートを意味しています。^[1]構造的サポートの例としては、FS細胞が基底膜を保護し、3次元構造サポートを維持するメタロプロテアーゼ阻害剤を生成することが知られています。また、周囲の内分泌細胞と密接に接触して、下垂体内で成長因子とサイトカインを供給します。^[12]

FS細胞は、下垂体のホルモン分泌内分泌細胞に信号を中継する役割があると考えられています。一酸化窒素（NO）は、内分泌細胞機能の重要な調節因子であると報告されており、FS細胞（および一部の内分泌細胞）には、 L-アルギニンからのNO生成を担う重要なNO生成酵素^{[3]である神経}NO合成酵素が含まれていることが示されています。 ^[13] FS細胞は、傍分泌機構を介して隣接する内分泌細胞のNO生成を調節すると考えられています。

インターフェロン-γは、下垂体前葉からの様々なホルモンの放出を阻害する働きをするサイトカインであり、^[14] FS細胞はこの過程を媒介する上で極めて重要であると考えられています。^[15] FS細胞のこの促進役割は、ラットの下垂体前葉を研究したときに特定されました。FS細胞の少ない下垂体前葉サンプルでは、​​インターフェロン-γの通常の阻害効果が見られなかったためです。

グルココルチコイドによる視床下部-下垂体-副腎（HPA）系の抑制には2つの要素があります。まず、下垂体前葉でのグルココルチコイドの曝露量増加から15分以内に、既成副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）の放出が減少します。次に、グルココルチコイドはACTHとCRHの翻訳を抑制することでゲノムレベルで作用します。このプロセスは、グルココルチコイドの曝露量増加から2時間かかります。^[3]

下垂体前葉に多く含まれるタンパク質アネキシンA1（ANXA1）は、特に濾胞星状細胞に存在します。^{[1]下垂体前葉に加え、}視床下部の非内分泌細胞にも存在します。グルココルチコイドは濾胞星状細胞に作用してANXA1の合成を促進し、FS細胞の細胞表面への転座を刺激します。この転座はタンパク質キナーゼCに依存しています。^[3] ANXA1はその後、ANXA1 Gタンパク質結合受容体を発現する下垂体前葉の副腎皮質刺激ホルモン刺激ホルモン分泌細胞に、傍分泌機構を介して作用します。ACTH合成および/または放出の減少につながる下流のシグナル伝達経路は、ほとんど未研究のままであり、結果として十分に理解されていません。^[3]

グルココルチコイドと濾胞星細胞の関係は、興奮性神経伝達物質グルタミンの生成にも関与している。ラットの下垂体前葉の細胞にはグルタミン合成酵素が大量に含まれており、濾胞星細胞のマーカーであるS100タンパク質も発現している。外因性グルココルチコイドを投与すると、これらの細胞の数が増加し、グルタミン合成酵素の活性も増加する。^{[1]この酵素は、CNSが内部でグルタミンを生成できるようにするため必要である。末梢血からCNSに輸送されるグルタミンの量がCNSの}グルタミン需要を満たすことができないため、これは不可欠である。^[16]

サイトカイン インターロイキン-6 （IL-6）の産生は、IL-6が内分泌系と免疫系の間のコミュニケーションの媒介物であるため、補助的な機能であると言える。FS細胞によるIL-6の産生は、内分泌細胞からのホルモン産生を誘発し、それが免疫系を活性化することができる。^[1]

FS細胞が下垂体幹細胞（SC）として機能する可能性を示唆する証拠が数多く報告されている。ヤギ細胞やラット細胞からの間接的な証拠から、S100β+細胞が成人下垂体細胞の形成中に中間細胞として機能する可能性が示唆されている。しかし、FS細胞の潜在的な幹細胞特性を明らかにするには、さらなる研究が必要である。^[17]