ニューロメラニン

ニューロメラニン（NM ）は、メラニンと構造的に関連のある脳内に存在する暗色の色素です。これは5,6-ジヒドロキシインドールモノマーのポリマーです。^{[ 1 ]}ニューロメラニンは、黒質緻密部と青斑核のカテコールアミン作動性細胞に大量に存在し、これらの構造に暗い色を与えています。^{[ 2 ]}

ニューロメラニンは、黒質や青斑核などの特定の脳領域に独特の色を与えます。これはメラニンの一種で、他の末梢メラニンと類似しています。有機化合物には不溶性で、銀染色で標識できます。その機能と、それを含む組織に現れる色の変化から、ニューロメラニンと呼ばれています。黒色/褐色の色素顆粒を含んでいます。ニューロメラニンは、生後2～3年後に顕著に、加齢とともに蓄積することがわかっています。黒質のニューロンを鉄誘発性の酸化ストレスから保護すると考えられています。安定したフリーラジカル構造を持ち、金属を強くキレートするため、真のメラニンと考えられています。^{[ 3 ]}

ニューロメラニンは、ドーパミンの前駆体であるL-DOPAから、チロシンヒドロキシラーゼ（TH）と芳香族酸デカルボキシラーゼ（AADC）によって直接生合成される。あるいは、シナプス小胞とエンドソームは細胞質ドーパミンを蓄積し（小胞モノアミントランスポーター2（VMAT2）を介して）、それをミトコンドリアに輸送し、そこでモノアミンオキシダーゼによって代謝される。過剰なドーパミンとDO​​PA分子は、鉄触媒作用によってドーパキノンとセミキノンに酸化され、その後貪食されてニューロメラニンとして貯蔵される。^{[ 4 ]}

ニューロメラニン生合成は、シナプス小胞に蓄積されない過剰な細胞質カテコールアミンによって促進される。^{[ 5 ]}

ニューロメラニンは、他の霊長類よりもヒトに高濃度で存在します。^{[ 2 ]}ニューロメラニン濃度は加齢とともに増加し、神経保護（ニューロメラニンは金属や異物をキレートすることができます^{[ 6 ]}）または老化における役割を示唆しています。

黒質のニューロメラニン含有ニューロンはパーキンソン病中に変性する。パーキンソン病の運動症状は黒質の細胞死によって引き起こされ、これは部分的に酸化ストレスによるものと考えられる。この酸化はニューロメラニンによって緩和される可能性がある。パーキンソン病患者は、同年齢だがパーキンソン病ではない患者と比較して、黒質のニューロメラニン量が50%であった。黒質、緻密部、青斑核のニューロメラニン含有ニューロンの死はパーキンソン病と関連付けられており、ニューロメラニンイメージングによって生体内でも可視化されている。^{[ 7 ]}

ニューロメラニンは、神経変性を促進する可能性のある神経毒性金属や毒性金属に結合することが示されている。^{[ 5 ]}

黒質の暗色色素は1838年にプルキニェによって初めて記述され^{[ 8 ]}、ニューロメラニンという用語は1957年にリリーによって提唱された^{[ 9 ]}が、最近まで機能を持たないと考えられていた。現在では、脳の特定の部分で細胞死を防ぐ上で重要な役割を果たしていると考えられている。パーキンソン病との関連性が指摘されており、この可能性のある関連性から、ニューロメラニンは過去10年間で集中的に研究されてきた^{[ 10 ] 。}