オヌフの核

オヌフの核
脊髄-灰白質（オヌフ核はラベル付けされていないが、領域は見える）
詳細
識別子
ラテン	陰部神経核
TA98	A14.1.02.139
TA2	6084
ＦＭＡ	77024
解剖学用語 [Wikidataで編集]

オヌフ核は、ヒトの脊髄仙骨部前角の腹側部分（板IX）に位置する独特なニューロン群であり、排尿と排便の自制、およびオーガズム時の筋肉の収縮に関与している。運動ニューロンを含み、陰部神経の起始部である。脊髄仙骨部は、脊髄の4番目の椎骨（最初の3つは頸椎、胸椎、腰椎）で、26番から30番の椎骨で構成される。^[1]ブロニスワフ・オヌフ＝オヌフロヴィッチは、1899年にニューヨークで研究していたときに、この独特な細胞群を発見し、当初「グループX」と名付けた。 「グループX」は、細胞の大きさが前外側グループの周囲のニューロンとは異なっており、独立していることを示唆しているため、オヌフロヴィッチによって別個に考えられました。^[2]

オヌフ核は、ヒトの脊髄仙骨部前角の腹側部分（第 IX 層）に位置するニューロンの明確なグループであり、排尿と排便の自制、およびオーガズム時の筋肉の収縮に関与しています。運動ニューロンが含まれており、陰部神経の起源です。脊髄仙骨部は、脊髄の4番目の椎骨（最初の3つは頸椎、胸椎、腰椎）で、26 番から 30 番の椎骨で構成されています。^[1]

この神経細胞の小集団はS1とS2の間、またはS2とS3の間に位置し、オヌフ核は主にS2に位置するが、第1仙骨節の尾端または第3仙骨節の中央部まで広がることもある。また、オヌフ核は腹角の両側にほぼ対称的に見られる。この神経支配、つまり神経供給は神経網に配置され、左右の腹角に平均約625個のニューロンがあり、^[3]大きさは片側で約4～6 mmである。^[4]他の動物では、両側で平均約300～500個である。^[3]

Many staining techniques have been used to study the anatomy of Onuf's nucleus. The Nissl method was commonly used as well as myelin sheath stains and silver stains. Use of the Klüver-Barrera staining method showed that Onuf's nucleus appears clear due to the presence of many vertically arranged unmyelinated fibers. The sizes of the cells in Onuf's nucleus are small in comparison to other lateral group cells. The neurons in Onuf's nucleus are motoneurons, and like most motoneurons they are characterized by their multipolarity and large Nissl bodies.^[1]

Onuf's nucleus is the origin of innervation for the striated muscles of the rectum and urethral sphincters. The neurons of Onuf's nucleus are responsible for controlling external sphincter muscles of the anus and urethra in humans. Onufrowicz also proposed that Onuf's nucleus controlled the ischiocavernosus and bulbocavernosus muscles which function in penile erection and ejaculation in males. The dorsomedial subnucleus innervates the external anal sphincter and the ventrolateral subgroup connects to the external urethral sphincter.^[1][3][5]

• The motor neurons of Onuf's nucleus innervate striated musculature (rhabdosphincter muscle) which is controlled voluntarily.^[5]
• Neurons in Onuf's nucleus lack autonomic dense-core vesicles even though they receive the same synaptic endings as alpha motor neurons.^[6]
• A study by Bergmann et al. showed that Onuf nucleus cells have the same cytoskeletal abnormalities as alpha motor neurons in motor neuron disease/amyotrophic lateral sclerosis.^[5]

• Diseases characterized by disturbances in urination and defecation affect autonomic and Onuf's nucleus cells similarly.^[5]
• Both cell types are spared by amyotrophic lateral sclerosis.^[5]
• Onuf's nucleus cells are anatomically linked with the sacral parasympathetic motor neurons and have many peptidergic nerve terminals.^[6]
• Cells in Onuf's nucleus resemble autonomic neurons and do not receive afferents from adjacent neurons.^[5]

オヌフ核の運動ニューロンには、セロトニンとノルエピネフリンの 受容体と神経伝達物質が密集しており、グルタミン酸によって活性化されます。5 -HT受容体とNE受容体が刺激されると、予期せぬ腹圧による膀胱の排尿を防ぐために防御反射が起こります。 ^[7]

オヌフ核は性的二形性があり、同じ種のオスとメスの間でオヌフ核に違いがあることを意味する。オヌフ核の性的二形性は、イヌ、サル、ヒトで発見されている。これらの種のオスは、メスよりも多くの運動ニューロンを持っている。また、出生前のメスを高レベルのアンドロゲンにさらすことで、オヌフ核の性差を軽減（または場合によっては排除）できることも示されている。^{[8] [9] [10]}

腹圧性尿失禁（SUI）は、骨盤底筋の衰弱によって引き起こされる女性によく見られる病気です。咳、笑い、くしゃみ、運動、または腹腔内圧を高め、膀胱への圧力を高めるその他の動作は、尿漏れの一般的な原因です。

尿道を通る尿の流れを制御する筋肉は3層あることが知られています。内側の縦走平滑筋帯、中間の輪状平滑筋帯、および横紋筋の外側帯で、これらは横紋筋と呼ばれます。尿道は、末梢神経系の交感神経、副交感神経、および体性神経の部門によって制御されています。交感神経支配（神経供給）は、下腹神経に沿った上部腰髄にある交感神経節前ニューロンから始まり、尿道の縦走平滑筋層と輪状平滑筋層で終わります。副交感神経供給は、仙髄の副交感神経節前ニューロンから始まり、これも縦走平滑筋層と輪状平滑筋層で終わります。最後に、体性神経供給は、オヌフ核としてよく知られている仙髄の前角にある尿道括約筋運動ニューロンから発生します。オヌフ核から伸びる陰部神経は、横紋筋括約筋に直接つながり、排尿を制御します。

交感神経性貯蔵反射または骨盤下胃反射は、膀胱が膨張すると開始されます。伸張受容体は、節後ニューロンにノルエピネフリン (NE) を放出させます。NE は膀胱を弛緩させ、尿道を収縮させ、尿漏れを防ぎます。体性貯蔵反射または骨盤外陰部反射または防御反射は、笑ったり、くしゃみをしたり、咳をしたりしたときに開始され、膀胱圧が上昇します。グルタミン酸は、反射の主な興奮性伝達物質です。グルタミン酸は、活動電位を生成するNMDAおよびAMPA受容体を活性化します。これらの活動電位は、アセチルコリンの放出を活性化し、横紋筋括約筋線維の収縮を引き起こします。防御反射が正常に機能しない場合は、SUI が発生します。^[7]

デュロキセチン

オヌフ核は横紋筋括約筋運動ニューロンを制御し、5-HT（セロトニン）およびNE末端の密集した配列を含むことが示されています。5-HTおよびNEは膀胱の活動を抑制することが示されています。2005年に、研究者のWolfgang H. JostとParvaneh Marsalekは、セロトニンノルエピネフリン再取り込み阻害剤（SNRI）を使用して、シナプス間隙の5-HTおよびNEの両方のシナプスレベルを増加させました。SNRIであるデュロキセチン塩酸塩は、膀胱機能が刺激されている動物およびヒトの膀胱容量および括約筋活動を増加させることが示されています。デュロキセチンは、SUIを助けるために開発された最初の薬剤です。これは有望なことです。なぜなら、デュロキセチンは膀胱収縮力または持続時間にも影響を及ぼさないことが示され、デュロキセチンが排尿過程の感覚肢に影響を与えていることを示唆しているからです。 5-HTとNEは運動ニューロンを直接興奮させることによって機能するのではなく、グルタミン酸の効果を促進します。括約筋運動ニューロンのグルタミン酸活性化がない場合、NEまたは5-HTの効果はありません（排尿収縮時に見られます）。^[3]

筋萎縮性側索硬化症（ルー・ゲーリック病）は、随意筋の運動を制御する運動ニューロンの変性を引き起こす病気です。驚くべきことに、膀胱と直腸の括約筋は、病気の最終末期段階でも正常のままです。これらの筋肉はオヌフ核によって制御されているため、この病気の研究においてオヌフ核は非常に重要です。筋萎縮性側索硬化症では、オヌフ核は保持されますが、他の前角細胞群は萎縮します。この発見により、オヌフ核が肛門と尿道の括約筋機能に関連する筋肉を制御しているという考えが強化されました。

Kihira らが実施した研究では、筋萎縮性側索硬化症の患者 8 名と対照群 9 名を比較しました。その結果、筋萎縮性側索硬化症患者のオヌフ核のニューロン総数は対照群と差がありませんでした。しかし、正常ニューロン数は減少し、萎縮ニューロン数は増加しました。また、正常ニューロン数の減少は加齢によるものではないことも示されました。筋萎縮性側索硬化症患者の運動ニューロンの RNA も正常者より少ないことが示されています。RNA の減少は核小体の大きさの減少と相関しています。したがって、核小体の大きさは筋萎縮性側索硬化症の早期指標となる可能性があります。^[6]

脊髄性筋萎縮症1型ではオヌフ核が残存することが多い。^[11]

オヌフ核を逆の視点（つまり、オヌフ核が保存されていない場合）から研究するために、シャイ・ドレーガー症候群に関する研究が行われた。シャイ・ドレーガー症候群は、自律神経系を侵すまれな神経変性疾患である。シャイ・ドレーガー症候群の主な症状は失禁であるため、オヌフ核への影響を研究するのに適した候補となる。シャイ・ドレーガー症候群の患者の脊髄の仙骨部分を研究したところ、細胞死はオヌフ核の領域に限定されていることが明らかになった。これにより、再び、膀胱直腸機能におけるオヌフ核の役割が確認された。^[12]

1899年にニューヨークで働いていたブロニスワフ・オヌフ＝オヌフロヴィッチは、この独特な細胞群を発見し、当初「グループX」と名付けました。「グループX」は、細胞が前外側グループの周囲のニューロンとは大きさが異なり、独立していることを示唆していたため、オヌフロヴィッチによって別個に考えられました。^[2]

オヌフ核は人間に特有のものではない。前述のように、外尿道括約筋と外肛門括約筋の運動ニューロンは、オヌフ核として知られる第2仙骨節の腹角に存在している。西洋ワサビペルオキシダーゼを用いてニューロンを染色したところ、ネコ、イヌ、サル、ゴールデンハムスター、そしてヒトでは、外肛門括約筋運動ニューロンが外尿道括約筋運動ニューロンの背内側に位置していることが判明した。しかし、これらの運動ニューロンの位置は、ラット、モンゴルスナネズミ、家畜ブタでは異なる。ラットでは、これらの運動ニューロンは別々の細胞群に位置している。^[13]

括約筋の機能や運動ニューロンの位置の違いに加え、種間の性的二形性の違いについても言及しておく必要がある。オヌフ核の性的二形性はすべての種に存在するが、性的二形性の程度はさまざまである。例えば、会陰運動ニューロンの数の性的二形性は、ラットよりもイヌとヒトではあまり明らかではない。これは、メスのイヌは会陰筋を保持するのに対し、メスのラットは会陰筋を持たないことから予想されることである。ヒトと同様に、出生前のアンドロゲンはこれらの種のオヌフ核の性差を確立する上で重要な役割を果たしている。メスが出生前に過剰なアンドロゲンにさらされると、オヌフ核の性的二形性は発生しない。^[9]

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• Thor, KB (2004)、「腹圧性尿失禁におけるセロトニンおよびノルエピネフリン受容体の標的化」、International Journal of Gynecology and Obstetrics、1 : S38 – S52、doi : 10.1016/j.ijgo.2004.04.028、PMID  15302566、S2CID  24259615
• 紀平為子；吉田創平；吉増文夫；和歌山、育郎。 Yase, Yoshiro (1997)、「筋萎縮性側索硬化症におけるオヌフ核の関与」、Journal of the Neurological Sciences、147 (1): 81–88、doi :10.1016/S0022-510X(96)05313-0、PMID  9094064、S2CID  13646314
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• Scaravilli, T.; Pramstaller, PP; Salerno, A.; Egarter-Vigl, E.; Giometto, B.; Vitaliani, R.; An, SF; Revesz, T. (2000)、「進行性核上性麻痺患者 3 名の Onuf 核のニューロン」、Annals of Neurology、48 (1): 97– 101、doi :10.1002/1531-8249(200007)48:1<97::AID-ANA14>3.0.CO;2-Z、PMID  10894221
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• ゲリッツ、ピーター O.; シー、ジュディス AML; ホルステゲ、ゲルト (1997)、「外尿道括約筋と肛門括約筋の運動ニューロンの位置: 雄と雌のゴールデンハムスターにおける単一および二重標識研究」、Neuroscience Letters、226 (3): 191– 194、doi :10.1016/s0304-3940(97)00279-6、PMID  9175599、S2CID  42499162