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| メラノサイト | |
|---|---|
 メラノサイトとメラニン | |
| 詳細 | |
| 発音 | / m ə ˈ l æ n ə ˌ s aɪ t , - noʊ - / または/ ˈ m ɛ l ə n ə ˌ s aɪ t , - noʊ - /[1][2 ] |
| 前駆 | 神経堤 |
| 位置 | 肌 |
| 関数 | メラニン生成 |
| 識別子 | |
| ラテン | メラノサイトス |
| メッシュ | D008544 |
| TH | H2.00.03.0.01016 |
| ＦＭＡ | 70545 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
メラノサイトは、メラニンを産生する神経堤由来の[3] 細胞で、皮膚の表皮の最下層（基底層）、目の中間層（ブドウ膜）[4]、内耳[5] 、膣上皮[6]、髄膜[7 ]、骨[8]、心臓に存在し、多くの哺乳類や鳥類に見られます。[9]メラニンは、主に肌の色を決定する暗い色素です。メラニンは合成されると、メラノソームと呼ばれる特殊な細胞小器官に含まれ、近くのケラチノサイトに運ばれて色素沈着を引き起こします。そのため、肌の色が濃いほど、肌の色が薄い場合よりもメラノソームの数が多くなります。機能的には、メラニンは紫外線から身を守る役割を果たします。メラノサイトは免疫システムにおいても役割を果たしています。
関数
メラニン生成と呼ばれるプロセスを通じて、メラノサイトは皮膚、目、髪、鼻腔、内耳に存在する色素であるメラニンを生成します。このメラニン生成は、既存のメラニンの酸化から生じる色素沈着とは対照的に、長期間持続する色素沈着につながります。
メラニン生成には基礎レベルと活性化レベルの両方があり、一般的に肌の色が薄い人はメラニン生成の基礎レベルが低い。UV-B放射線にさらされるとメラニン生成が増加する。メラニン生成の目的は、皮膚の下の層である皮下組織を紫外線による損傷から保護することである。メラニンの色は黒で、紫外線の大部分を吸収し、表皮を通過するのを防ぐことができる。[10]
日焼けとメラニン生成の作用スペクトルは実質的に同一であるため、同じメカニズムによって誘発されると考えられています。[11]作用スペクトルとDNAの吸収スペクトルの一致は、シクロブタンピリミジン二量体（CPD）の形成、つまり直接的なDNA損傷を示唆しています。
通常、皮膚 1 平方ミリメートルあたり 1,000 ～ 2,000 個のメラノサイトが見つかります。これは、表皮基底層の細胞の約 5% ～ 10% に相当します。メラノサイトのサイズはさまざまですが、通常、長さは 7 μm です。
色素の薄い皮膚も濃い皮膚もメラノサイトの数はほぼ同じですが、[12]皮膚の色の違いは、ケラチノサイトのメラノソームへのユーメラニンのパッキングの違いによるものです。濃い色調の皮膚のメラノソームは「核周囲に分散した楕円形の」メラノソームにパッケージ化されているのに対し、薄い色調の皮膚は「小さな円形の塊に集まっている」のです。[13]ユーメラニンとフェオメラニンの量と相対量にも違いがあります。[13]日焼けを含む色素沈着は、前駆体プロオピオメラノコルチンから生成される MSHペプチドとACTHペプチドを含むホルモンによって制御されています。
白斑は、皮膚の特定の領域でメラニンが欠乏する皮膚疾患です。
眼皮膚白皮症の人は、典型的にはメラニン生成レベルが非常に低い。白皮症は、チロシナーゼ酵素をコードするTYR遺伝子に関連していることが多いが、常にそうであるわけではない。チロシナーゼは、メラノサイトがアミノ酸チロシンからメラニンを生成するために必要である。[14]白皮症は、 OCA2、[15] SLC45A2、[16] TYRP1、[17] HPS1 [18]など、他の多くの遺伝子によっても引き起こされる可能性がある。全部で17種類の眼皮膚白皮症がすでに認識されている。[19]各遺伝子は、色素生成に役割を果たす異なるタンパク質に関連している。
チェディアック・東症候群の患者は、微小管の機能異常によりメラニン顆粒が蓄積します。
免疫システムにおける役割
メラノサイトは紫外線ラジカルスカベンジャーとしての役割に加えて、免疫システムの一部でもあり、免疫細胞であると考えられています。[20]免疫応答におけるメラノサイトの全役割は完全には解明されていませんが、メラノサイトは樹状細胞と多くの特徴を共有しています：分岐した形態、貪食能力、 T細胞への抗原の提示、サイトカインの産生と放出。[20] [21] [22]メラノサイトは樹状形状で樹状細胞と多くの特徴を共有していますが、それらは異なる細胞系統に由来しています。樹状細胞は骨髄の造血幹細胞に由来します。一方、メラノサイトは神経堤細胞に由来します。そのため、形態的にも機能的にも類似しているものの、メラノサイトと樹状細胞は同じではありません。
メラノサイトは、抗原またはサイトカインとの相互作用によって刺激されると、免疫系の特定の抗原提示細胞によってのみ発現されるMHCクラスII [ 21]を発現することができる。任意の脊椎動物のすべての細胞はMHCを発現するが、ほとんどの細胞はMHCクラスIのみを発現する。MHCのもう1つのクラスであるクラスIIは、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、およびメラノサイトなどの「プロフェッショナル」抗原提示細胞にのみ見られる。重要なことは、サイトカインによって刺激されたメラノサイトは、MHCクラスIIに加えてCD40やICAM1などの表面タンパク質を発現し、T細胞の共刺激を可能にすることである。[20]
抗原提示に加えて、免疫応答におけるメラノサイトの役割の1つはサイトカイン産生である。[23]メラノサイトは、 IL-1、IL-3、IL-6、IL-8、TNF-α、TGF-βを含む多くの炎症性サイトカインを発現する。[20] [21]他の免疫細胞と同様に、メラノサイトは、MAMP を認識するToll 様受容体 4 (TLR4)などのパターン認識受容体(PRR) の活性化に反応してこれらのサイトカインを分泌する。 MAMP は PAMP としても知られ、微生物関連分子パターンであり、特定の病原体上または内部に存在するタンパク質、炭水化物、脂質などの小さな分子要素である。 さらに、メラノサイトによるサイトカイン産生は、近くの他の免疫細胞によって分泌されるサイトカインによって引き起こされることがある。[20]
メラノサイトは、有害な病原体に対する見張り役として表皮内で理想的な位置にあります。メラノサイトは表皮の最下層である基底層[ 23 ]に存在しますが、樹状突起を使用して他の層の細胞と相互作用し、[24]表皮に侵入した病原体を捕らえます。[21]メラノサイトは、ケラチノサイトとランゲルハンス細胞[20] [21]の両方と協調して働き、どちらも貪食作用が活発で[23]、免疫反応に貢献していると考えられます。
メラニン生成
チロシンはメラニンの非必須アミノ酸前駆体です。チロシンは酵素チロシナーゼによってジヒドロキシフェニルアラニン (DOPA) に変換されます。その後、DOPA はメラニンに重合されます。銅イオンベースの酵素触媒によるカテコール誘導体ドーパから光吸収 ドーパキノン、インドール-5,6-キノンへの酸化変換は、メラニンへの重合後に明確に見られ、色素の色は赤から暗褐色までの範囲です。
刺激
メラニン形成、つまり培養されたメラノサイトによるメラニン生成を変化させる刺激は数多くあるが、その仕組みは完全には解明されていない。アジソン病やクッシング病など、副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）が上昇する状態では、メラニン生成の増加が見られる。これは主に、霊長類の生殖傾向に関連するホルモンとともにα-MSHが分泌される結果である。α-MSHはACTHの分解産物であり、メラノサイト上のMC1受容体に対する親和性はACTHと同等である。[25]
メラノソームは、化学物質を細胞膜内に包み込む小胞です。メラノソームは、ケラチノサイトの核を保護するキャップとして構成されています。紫外線が皮膚を透過してDNAに損傷を与えると、損傷したDNAのチミジンジヌクレオチド（pTpT）断片がメラニン生成を引き起こし[26]、メラノサイトがメラノソームを生成し、樹状突起によってケラチノサイトの最上層に転送されます。
幹細胞
メラノサイトの前駆細胞はメラノブラストである。成人では、幹細胞は毛包の外毛根鞘の膨らんだ部分に含まれている。毛が抜けて毛包が再生すると、幹細胞が活性化される。これらの幹細胞はケラチノサイト前駆細胞とメラノブラストの両方に成長し、これらのメラノブラストは毛髪と皮膚（表皮の基底層に移動）の両方に供給する。さらに、メラノサイト幹細胞は皮膚神経に存在し、神経信号によってこれらの細胞が皮膚のメラノサイトへと分化するという証拠もある。[27]
臨床的意義
- メラノーマ- メラノサイトに影響を与える癌
- メラノサイト腫瘍
- 悪性度が不明なメラノサイト腫瘍
- 白斑- 自己免疫による破壊によりメラノサイト数が減少することでメラニンが減少する
- 白皮症- メラノサイトの数は正常だが、チロシナーゼ活性の低下またはチロシン輸送の欠陥によりメラニン生成が減少する
- 肝斑（クロアザマ） - 皮膚の斑状の色素沈着。メラノサイトの数は正常ですが、メラニン生成が増加して色素沈着が起こります。妊娠または経口避妊薬の使用に関連しています。
- アジソン病
- 色素脱失性母斑
参照
参考文献
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さらに読む
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、メラノサイトに関連するメディアがあります。
- 組織学画像: 07903loa – ボストン大学の組織学学習システム - 「眼: 中心窩、RPE」
- 組織学画像: 08103loa – ボストン大学の組織学学習システム - 「外皮: 色素性皮膚」