弓状核（視床下部）

弓状核（視床下部）
弓状核（視床下部）
	弓状核は中央下部の緑色で「AR」で示されます。
詳細
の一部	視床下部
識別子
ラテン	視床下部弓状核
メッシュ	D001111
ニューロネーム	395
ニューロレックスID	ビルンレックス
TA98	A14.1.08.923
TA2	5726
ＦＭＡ	62329
	神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

視床下部弓状核（ARH）^[1]またはARC ^[2]は、脳幹の延髄弓状核と区別するために漏斗核とも呼ばれています。^{[1]弓状核は、}第三脳室と正中隆起に隣接する視床下部内側基底核のニューロンの集合体です。弓状核には、神経内分泌ニューロン、中枢投射ニューロン、アストロサイトなど、さまざまな神経内分泌機能や生理機能の媒介に役立つ、重要で多様なニューロン集団が含まれています。弓状核に見られるニューロン集団は、分泌または相互作用するホルモンに基づいており、下垂体から放出されるホルモンの調節や独自のホルモンの分泌など、視床下部機能を担っています。この領域のニューロンは、情報の統合や視床下部の他の核への入力、または脳のこの領域外の領域への入力も担っている。これらのニューロンは、胚発生中に脳室周囲上皮の腹側部分から生成され、視床下部の背側に位置し、視床下部腹内側部領域の一部となる。^[3]^[2]^[4]弓状核の機能はニューロンの多様性に依存しているが、その中心的な役割は恒常性維持に関与している。弓状核は、摂食、代謝、生殖、および心血管調節に関わる多くの生理学的役割を果たしている。^[3]^[2]^[4]^[5]

細胞集団

神経内分泌ニューロン

弓状核神経内分泌ニューロンの様々なグループは、神経ペプチドY（NPY）、性腺刺激ホルモン放出ホルモン（GnRH）、アグーチ関連ペプチド（AgRP）、コカインおよびアンフェタミン調節転写産物（CART）、キスペプチン、ドーパミン、サブスタンスP、成長ホルモン放出ホルモン（GHRH）、ニューロキニンB（NKB）、β-エンドルフィン、メラノサイト刺激ホルモン（MSH）、ソマトスタチンなど、様々なタイプまたは組み合わせの神経伝達物質と神経ペプチドを分泌します。プロオピオメラノコルチン（POMC）は、MSH、ACTH、およびβ-エンドルフィンに切断され、弓状核で発現される前駆体ポリペプチドです。^[3]

神経内分泌ニューロンのグループには以下のものがあります。

TIDAニューロン、または結節漏斗部ドーパミンニューロンは、下垂体からのプロラクチンの分泌を調節し、神経伝達物質ドーパミンを放出します。TIDAニューロンは正中隆起に神経終末を持ち、下垂体門脈血にドーパミンを放出します。^[6]授乳中の雌では、TIDAニューロンは授乳の刺激によって抑制されます。正中隆起の神経終末から放出されたドーパミンは下垂体前葉に輸送され、そこでプロラクチンの分泌を調節します。ドーパミンはプロラクチンの分泌を阻害するため、TIDAニューロンが抑制されるとプロラクチンの分泌が増加し、乳汁産生が刺激されます。プロラクチンは短ループの負のフィードバック方式で作用し、ドーパミンの放出を刺激することでそのレベルを低下させます。弓状核のドーパミン作動性ニューロンはゴナドトロピン放出ホルモンの放出も抑制し、授乳中の女性（または高プロラクチン血症の女性）が稀発月経や無月経（月経不順または月経の欠如）を経験する理由を部分的に説明しています。^[6]
弓状核内のキスペプチン/NKBニューロンはTIDAニューロンとシナプス入力を形成する。これらのニューロンはエストロゲン受容体を発現し、雌ラットではニューロキニンBも共発現する。^[7]
GHRHニューロンはソマトスタチンおよびNPYと連携して成長ホルモン（GH）の分泌を制御するのに役立ちます。 ^[8]
NPY/AgRPニューロンとPOMC/CARTニューロンは、摂食の神経内分泌機能に中枢的に関与する弓状核の2つのニューロングループを構成しています。内側ニューロンはNPYペプチドを神経伝達物質として利用して食欲を刺激し、外側ニューロンはPOMC/CARTを利用して食欲を抑制します。^[2] NPYおよびPOMC/CARTニューロンは、レプチンやインスリンなどの末梢ホルモンに敏感です。^{[4] POMC/CARTニューロンは、食欲を抑制する}メラノサイト刺激ホルモンも分泌します。^[9]^[10]^{: 419}
GnRHニューロンも発見されている。^[3]^[2]これらのニューロンはGnRHとヒスタミンを分泌する。^[2]
生殖を制御するのに役立つNKBとダイノルフィンを発現するニューロン群も存在する。 ^[2]

中枢投射ニューロン

他の種類のニューロンは、弓状核から視床下部の異なる領域または視床下部外の領域に投射する経路を持っています。^[2]^[4] これらのニューロンの投射は弓状核から正中隆起まで長い距離に渡って伸び、下垂体からのホルモンの放出に影響を与えます。^[3]^[2] 弓状核のニューロンは、神経内分泌回路のための視床下部内投射を持っています。^[3] 例えば、摂食行動に影響を与える神経投射は、視床下部室傍核（PVH）、視床下部背内側核（DMH）、および視床下部外側野（LHA）に投射します。^[3] ニューロン集団は下垂体の中間葉に接続し、ARHの側枝から下垂体の神経部と中間部まで、またARHの尾部から正中隆起まで接続します。^[2]

中枢神経系内の他の場所に投射するニューロンのグループには次のものがあります。

中枢投射ニューロンには、神経ペプチド Y (NPY)、アグーチ関連タンパク質(AGRP)、抑制性神経伝達物質GABAが含まれています。核の最も腹内側にあるこれらのニューロンは、外側視床下部と視床下部室傍核に強く投射しており、食欲の調節に重要です。これらのニューロンが活性化されると、貪食を引き起こす可能性があります。これらのニューロンは、レプチン、インスリン、ペプチド YYによって抑制され、グレリンによって活性化されます。
中枢に投射するニューロンで、プロオピオメラノコルチンのペプチド産物（POMC）とコカインおよびアンフェタミン調節転写産物（CART）が含まれています。これらのニューロンは、視床下部のすべての核を含む多くの脳領域に広範囲に投射しています。これらの細胞は食欲の調節に重要であり、活性化されると摂食を抑制します。これらのニューロンは、循環しているレプチンとインスリンの濃度によって活性化され、NPYニューロンによって直接支配および抑制されます。^{[11]内側視索前核に投射するPOMCニューロンは、男性と女性の両方の}性行動の調節にも関与しています。POMCの発現は、性腺ステロイドによって制御されています。POMC産物であるβエンドルフィンの放出は、NPYによって制御されています。
ソマトスタチンを作る中枢投射ニューロン。成長ホルモン分泌を調節する神経分泌ソマトスタチンニューロンは、脳室周囲核に位置する別の集団です。
摂食調節ニューロンは延髄の孤立束核に投射する脳室周囲核（PVN）のオキシトシン含有ニューロンも活性化する。^[2]
他のものは、視床下部外の部位から扁桃体、海馬、嗅内皮質に直接シナプス入力を受け取ります。^[2]

その他の細胞

その他の細胞集団には以下のものがあります:

グレリンに敏感なニューロンの小さな集団。この集団の役割は不明である。弓状核の多くのニューロンはグレリンの受容体を発現しているが、これらは主に血液中のグレリンに反応すると考えられている。^[12]^[13]
弓状核には、タニサイトと呼ばれる特殊な上衣細胞の突起も接触しています。
弓状核のアストロサイトは、食欲を制御するニューロンの栄養センサーとして機能する高容量のグルコーストランスポーターを保持している^[2]
多様で特殊化したニューロンの集合体は、グリア細胞とともに特別な区画内に存在し、独自の毛細血管網と、血液脳関門の形成を助けるタニサイトの膜を持っています。[2]循環またはホルモンなどの分子は血液中を移動し、成人の神経新生によって証明されているように、これらのニューロンとその可塑性に直接影響を与える可能性があります。 [ ²^]

参考文献

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脚注

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[Song-1] Song J 、 Choi SY（2023年12月）。「視床下部弓状核：解剖学、生理学、および疾患」。Exp Neurobiol。32（6）：371–386。doi ：10.5607 / en23040。PMC 10789173。PMID 38196133 。

[:06-2] Dudas B (2013).人間の視床下部: 解剖学、機能、および障害。ニューヨーク: Nova Science Publishers。ISBN 978-1-62081-806-0。

[:14-3] Bouret SG、Draper SJ、Simerly RB (2004 年 3 月)。「マウスの摂食行動の神経制御に関与する視床下部弓状核から視床下部領域への投射経路の形成」。The Journal of Neuroscience。24 ( 11 ): 2797–805。doi : 10.1523 / JNEUROSCI.5369-03.2004。PMC 6729527。PMID 15028773。

[:23-4] Sapru HN (2013年4月). 「心血管調節における視床下部弓状核の役割」.自律神経科学. 175 (1–2): 38–50. doi :10.1016/j.autneu.2012.10.016. PMC 3625681. PMID 23260431 .

[:3-5] Coppari R、Ichinose M、Lee CE、Pullen AE、Kenny CD、McGovern RA、Tang V、Liu SM、Ludwig T、Chua SC、Lowell BB、Elmquist JK (2005 年 1 月)。「視床下部弓状核: グルコース恒常性と運動活動に対するレプチンの効果を媒介する重要な部位」。細胞代謝。1 ( 1): 63–72。doi : 10.1016/ j.cmet.2004.12.004。PMID 16054045。

[:0-6] Voogt JL、Lee Y、Yang S、Arbogast L (2001-01-01)。「第 12 章妊娠および授乳中のプロラクチン分泌の調節」。母体の脳。脳研究の進歩。第 133 巻。pp. 173–85。doi : 10.1016 / S0079-6123(01)33013-3。ISBN 9780444505484. PMID 11589129。

[7] Sawai N, Iijima N, Takumi K, Matsumoto K, Ozawa H (2012年9月). 「ラット弓状核におけるキスペプチン/ニューロキニンBニューロンから結節漏斗部ドーパミン作動性ニューロンへの神経支配に関する免疫蛍光組織化学および超微細構造研究」。Neuroscience Research . 74 (1): 10–6. doi :10.1016/j.neures.2012.05.011. PMID 22691459. S2CID 38679755.

[8] Mano-Otagiri A, Nemoto T, Sekino A, Yamauchi N, Shutto Y, Sugihara H, Oikawa S, Shibasaki T (2006年9月). 「グレリン受容体の発現が減弱したトランスジェニックラットでは、視床下部弓状核（Arc）の成長ホルモン放出ホルモン（GHRH）ニューロンが減少する：グレリン受容体が弓状核におけるGHRH発現の上方制御に関与しているという証拠」。内分泌学。147 （9）：4093–103。doi ：10.1210 / en.2005-1619。PMID 16728494。

[9] Baltatzi M、Hatzitolios A、Tziomalos K、Iliadis F、Zamboulis C (2008 年 9 月)。「神経ペプチド Y とアルファメラノサイト刺激ホルモン: 肥満における相互作用と高血圧の発症における役割の可能性」。International Journal of Clinical Practice。62 ( 9 ): 1432–40。doi : 10.1111/j.1742-1241.2008.01823.x。PMID 18793378。S2CID 33693505 。

[Carlons2012-10] Carlson NR (2012).行動生理学ブックスアラカルト版(第11版). ボストン: ピアソンカレッジ部門ISBN 978-0-205-23981-8。

[pmid16935329-11] Arora S、Anubhuti (2006 年 12 月)。「食欲調節と肥満における神経ペプチドの役割 - レビュー」。Neuropeptides . 40 ( 6): 375–401. doi :10.1016/j.npep.2006.07.001. PMID 16935329. S2CID 35190198.

[12] Riediger T、Traebert M、Schmid HA、Scheel C、Lutz TA、Scharrer E (2003 年 5 月)。「グレリンの視床下部弓状核における神経活動に対する部位特異的効果」。Neuroscience Letters。341 ( 2 ) : 151–5。doi :10.1016/S0304-3940(02)01381-2。PMID 12686388。S2CID 34697353 。

[13] シェーファー M、ラングレ F、ラフォン C、モリーノ F、ホドソン DJ、ルー T、ラマルク L、ヴェルディエ P、ブーリエ E、デホーク B、バネール JL、マルティネス J、メリー PF、マリー J、トリンケ E、フェレンツ JA、プレヴォV、モラード P (2013 年 1 月)。「視床下部の食欲修飾ニューロンによる循環グレリンの迅速な感知」。アメリカ合衆国国立科学アカデミーの議事録。110 (4): 1512–7。Bibcode :2013PNAS..110.1512S。土井：10.1073/pnas.1212137110。PMC 3557016。PMID 23297228。