「摂食制御の神経回路」の版間の差分

　弓状核のPOMC神経はα-MSHを介して摂食行動を抑制する。αMSHによる摂食行動抑制の主な標的は室傍核のメラノコルチン4型受容体陽性神経細胞と考えられている<ref name="ref1"><pubmed> 16269339 </pubmed></ref>。POMC神経細胞の大部分は、NPY／AgRP神経細胞と異なりGABA作動性ではない。POMC神経細胞にはオレキシンの摂食、体重制御に重要な[[オレキシン2型受容体]]やレプチン、セロトニン、NPYの受容体も豊富に発現している<ref><pubmed> 19117547 </pubmed></ref>。また、[[ATP感受性カリウムチャネル]]の変異型サブユニットをPOMC神経細胞に発現させ、POMC神経細胞のグルコースの感知が正常に機能しないマウスは、全身的に[[wikipedia:ja:耐糖能|耐糖能]]が低下することから、POMC神経細胞が摂食行動だけでなく糖代謝制御にも重要な役割を果たしている<ref><pubmed> 17728716 </pubmed></ref>。NPY/AgRP, POMC神経共に、細胞内エネルギーが負の状態で活性化する[[AMPK]]を発現しており、これらの細胞のAMPKはレプチンやインスリン、グルコースによって活性が落ちる<ref name="ref2"><pubmed> 15058305 </pubmed></ref>。POMC神経細胞のAMPK機能を低下させたマウスは軽度の肥満を示すが、AgRP神経細胞のAMPK機能を低下させたマウスの体重や摂食量はほぼ正常である<ref><pubmed> 17671657 </pubmed></ref>。[[エストロゲン]]は摂食行動を抑制するが、エストロゲン受容体は弓状核に豊富に発現しており、エストロゲンによってPOMCの発現が増加する<ref><pubmed> 17195839 </pubmed></ref>。  

　現在では、腹内側核を満腹中枢とする考えは支持されていなものの、腹内側核の内側部はレプチン受容体が豊富に発現しており、摂食行動に重要な働きをしている。腹内側核は[[視床下部#.E8.A6.96.E4.BA.A4.E5.8F.89.E4.B8.8A.E6.A0.B8|視交叉上核]]、弓状核、室傍核、背内側核、外側野などと視床下部内に密な線維連絡を持ち、扁桃体、結合腕傍核からの投射を受ける。腹内側核から視床下部外への主な投射は、扁桃体、中隔核、分界条床核、[[中心灰白質]]に認められる。腹内側核内の一部の神経細胞に限局して発現する[[ステロイド産生因子1]]（steroidogenic factor-1: SF-1）遺伝子を利用した遺伝子改変マウスの研究から、腹内側核のSF1神経特異的にレプチン受容体を欠失させると摂食量の増大や肥満を生じることが報告されている<ref><pubmed> 16423694 </pubmed></ref>。[[内在性カンナビノイド]]系を活性化すると摂食行動促進、体重増加を引き起こすが、[[カンナビノイド受容体]]CB1は腹内側核に豊富に存在している。  

　室傍核の大細胞領域にはオキシトシン、バゾプレシンを産生し[[下垂体後葉]]へ投射する神経が存在し、小細胞性領域には[[CRH]]などの下垂体前葉に作用するホルモンを産生する神経が存在する。摂食制御に重要なのはこれら以外の神経であり、室傍核から視床下部、[[脳幹]]部や脊髄へ投射する。視床下部外の主な投射先は、[[背側縫線核]]、中心灰白質、[[迷走神経]][[背側運動核]]、[[青斑核]]、結合腕傍核、孤束核、[[最後野]]である。室傍核は、弓状核のNPY/AgRP神経およびPOMC神経の投射先として重要であり、α-MSHの受容体であるメラノコルチン4型受容体が豊富に発現している。弓状核のPOMC神経は室傍核に投射してα-MSH を分泌し、室傍核のメラノコルチン4型受容体に作用して摂食行動を抑制する。AgRPはメラノコルチン4型受容体の[[逆作動薬]]として作用し、摂食行動を促進する。室傍核でのメラノコルチン4型受容体発現を低下させると肥満する<ref name="ref1" />。NPYによる摂食行動促進には、[[Y1受容体]]と[[Y5受容体]]が重要であり、どちらも室傍核に発現している。また、室傍核には細胞内エネルギー状態のセンサーとしての役割を持つAMPKが存在し、メラノコルチン4型受容体シグナルによってAMPK活性が低下する<ref name="ref2" />。摂食抑制物質として報告された[[ネスファチン1]]も室傍核に発現している<ref><pubmed> 19883614 </pubmed></ref>。

　解剖学的境界が不明瞭であることから、外側核ではなく外側野と呼ばれる。外側野は空腹中枢であるという単純な考え方は否定されているものの、外側野は摂食行動を促進するオレキシン、[[メラニン凝集ホルモン]]（melanin-concentrating hormone: MCH）および[[Polyglutamylated arginine-phenylalanineamide peptide]]（QRFP）を産生する。オレキシン、MCH、QRFPはそれぞれ外側野の異なる細胞によって産生される。オレキシンは摂食行動を促進する物質として報告されたが、その後の研究から覚醒を促進し睡眠覚醒制御に重要であることが明らかとなった。オレキシンによるラット、マウスの摂食行動促進が明期に限局することから、オレキシンによる摂食量増加は、覚醒行動促進に伴う効果としても説明ができる。MCHもオレキシンと同様に摂食行動を促進するが、オレキシン欠損マウスが肥満傾向を示すのに対してMCH欠損マウスは痩せ型であることから、体重調節の点でオレキシンとMCHの作用は逆である。QRFPは急性投与で摂食行動を促進する。オレキシン神経は弓状核、腹内側核、室傍核などの視床下部内への投射のほか、腹側被蓋野や縫線核などの[[モノアミン神経]]、[[交感神経系]]へ投射する<ref><pubmed> 17299454 </pubmed></ref>。

　腹側被蓋野は眼窩前頭皮質を含めた皮質、側坐核、線条体、外側野、背側縫線核、青斑核、[[上丘]]、中心灰白質などと双方向性の線維連絡がある。ドーパミンを産生しないマウスは摂食量が少なく生後数週で死亡する<ref><pubmed> 10518589 </pubmed></ref>。腹側被蓋野は摂食のヘドニックな価値を制御しており、ドーパミン神経を活性化すると摂取するものへの嗜好性が高まる。ドーパミン神経は[[レプチン受容体]]を発現しており、レプチンは摂取するものへの嗜好性を低下させる<ref><pubmed> 22081158 </pubmed></ref>。  

　背側縫線核は、摂食行動に関連する部位では眼窩前頭皮質、弓状核、腹内側核、外側野、腹側被蓋野に投射している。背側縫線核に代表される[[セロトニン神経]]も摂食や体重制御に関与しており、その主な作用は弓状核の[[セロトニン#5-HT2.E5.8F.97.E5.AE.B9.E4.BD.93|セロトニン2B, 2C受容体]]を介した摂食行動の抑制である。[[非定形抗精神病薬]]である[[オランザピン]]や[[クエチアピン]]はセロトニン2B, 2C受容体阻害作用があるため、副作用として摂食量増加、肥満を生じる。背側縫線核にはレプチン受容体も豊富に発現しており、セロトニン神経のみでレプチン受容体の発現を無くすと、レプチン受容体欠損マウスと同様の著しい肥満を呈することから、レプチンによる摂食・体重制御の主な標的がセロトニン神経であるという報告もある。この場合、セロトニン神経は弓状核の[[セロトニン#5-HT1.E5.8F.97.E5.AE.B9.E4.BD.93|セロトニン1A]], 2B受容体を介して摂食行動を抑制するという<ref><pubmed> 19737523 </pubmed></ref>。

　味覚は摂食行動に影響を与える。味覚の1次感覚ニューロンは[[顔面神経]]、[[舌咽神経]]および迷走神経を経て孤束核に終止する。孤束核の2次ニューロンは結合腕傍核で線維を変え[[内側毛帯]]を上行して視床後内側腹側核小細胞部を経て、[[大脳皮質]]（[[43野]]、[[前頭弁蓋部島皮質移行部]]など）へ投射する。ほかに[[前頭葉]]や扁桃体中心核へも投射がある。孤束核にはNPY/AgRP神経の抑制性投射があり、大縫線核や[[不確縫線核]]からのセロトニン作動性興奮性入力がある。セロトニン神経はセロトニン2C受容体を介して孤束核神経を興奮させ、次いで孤束核から結合腕傍核へのグルタミン酸作動性入力により摂食行動を抑制する。  

　[[wikipedia:ja:脂肪組織|脂肪組織]]から分泌される[[wikipedia:ja:アディポサイトカイン|アディポサイトカイン]]は摂食行動に影響をあたえる。特にレプチンは摂食行動抑制、体重減少を引き起こすことが知られており、レプチン機能低下により著しい肥満を生じる。摂食行動に関するレプチンの作用部位は弓状核、腹内側核、外側野、腹側被蓋野、背側縫線核などである<ref><pubmed> 17937601 </pubmed></ref>。グルコースやインスリンも摂食神経回路に直接作用しての摂食行動を抑制する。脳全体や視床下部のインスリン発現を低下させると、摂食量が増加する<ref><pubmed> 16460269 </pubmed></ref>。  

　コレシストキニン、[[ペプチドYY]](PYY)、グルカゴン様ペプチド1などの[[wikipedia:ja:消化管ホルモン|消化管ホルモン]]はいずれも迷走神経を介して摂食行動を抑制する。コレシストキニンは[[wikipedia:ja:十二指腸|十二指腸]]、[[wikipedia:ja:空腸|空腸]]に脂肪に富んだ食物が移行すると、小腸の[[wikipedia:ja:I細胞|I細胞]]から分泌される。PYYおよびGLP-1は十二指腸、空腸、[[wikipedia:ja:結腸|結腸]]の[[wikipedia:ja:L細胞|L細胞]]から分泌される。これらの消化管ホルモンは食事開始後に濃度が上昇し、食後数時間で低下することから、一回の食事の終止に関わると考えられている。また、迷走神経は摂食による腸管の拡張を直接感知して摂食行動を抑制する。主に胃から分泌されるグレリンは、摂食前に血中濃度が上昇し、直接または迷走神経を介して視床下部に作用し摂食行動の開始を促す。末梢からの摂食制御のほとんどは抑制性であるが、グレリンは摂食行動を促進する点で特徴的である<ref><pubmed> 19560488 </pubmed></ref>。