ニューロン新生のソースを表示

英：neurogenesis　独：Neurogenese　仏：neurogenèse

同義語：ニューロン新生 

　成体脳においても、[[記憶]]にかかわる[[海馬]]体の[[歯状回]]部位においては、個体の生涯を通じて新しく[[ニューロン]]が生み出されている。海馬新生ニューロンの機能についての研究が進み、記憶形成や[[抗うつ作用]]を担っていることを示すデータが数多く得られてきた（500字程度まで御拡張下さい）。 

== 歴史的背景==

　1960年代から、[[wikipedia:ja:哺乳動物|哺乳動物]]（[[マウス]]や[[wikipedia:ja:ラット|ラット]]など）の研究で、成体脳でもニューロンが生み出されていることが報告されていた<ref name="ref2"><pubmed>13512326</pubmed></ref>。しかし、ヒトの脳でニューロンが新生しているとは長らく認知されることがなかった。[[wikipedia:ja:スウェーデン|スウェーデン]]の[[wikipedia:ja:エーテボリ|エーテボリ]]にある[[wikipedia:sv:Sahlgrenska akademin|サールグレンスカ大学病院]]のエリクソンと[[wikipedia:ja:米国|米国]][[wikipedia:ja:ソーク生物学研究所|ソーク生物学研究所]]の[[wikipedia:Fred Gage|ゲージ]]らは、[[wikiepdia:ja:抗がん剤|抗がん剤]]（[[wikipedia:Bromodeoxyuridine|ブロモデオキシウリジン]]）を服用したがん患者の協力を得て、その患者が死亡した後に、脳組織標本を詳しく調べることにより、大人の脳の中でも、少なくとも、海馬の歯状回で、ニューロンが新生していることを見出した<ref name="ref1"><pubmed>9809557</pubmed></ref>。エリクソンとゲージらの研究に触発され、大型の[[wikipedia:ja:サル|サル]]（[[wikipedia:ja:マカクザル|マカクザル]]）でも、生体海馬でニューロン新生が起こっていることが立証され、哺乳類の脳において、成体の海馬でニューロン新生が起こっていることが確実に立証された<ref name="ref3"><pubmed>15788705</pubmed></ref><ref name="ref4">'''ケンペルマン, G. & ゲージ, F. H.'''<br>大人でも脳細胞は新生する<br>''日経サイエンス'', 1999年８月号　36-42. </ref>。 

　海馬歯状回でのニューロン新生に加え、他の脳部位におけるニューロン新生に関しても、非常に精力的な研究が進められている。動物モデル研究では、[[におい]]感覚を伝達する嗅球において、[[GABA]]陽性の[[介在性ニューロン]]が新生していることが立証されている（文献を御願い致します）。また、[[前頭連合野]]においてもニューロン新生があるとする報告もある（文献を御願い致します。）。

　本項目では、海馬歯状回のニューロン新生を中心に説明を行う。 

== 細胞メカニズム ==
　新生ニューロンは[[神経幹細胞]]と呼ばれる細胞がニューロンに分化する事で生じる。神経幹細胞は、分裂し同じ細胞を作る機能（自己増殖能）と、[[分化]]しニューロンや、[[アストロサイト]]、[[オリゴデンドロサイト]]などを作る機能（多分化能）をあわせ持つ細胞である。この神経幹細胞が、成体脳においても、海馬歯状回など、ニューロン新生が起きている部位には存在しており、新生ニューロンを供給している。

　成体海馬新生ニューロンの起源に関し、神経幹細胞の[[蛍光タンパク質|GFP]]標識や核酸アナログ（ブロモデオキシウリジン）を用いて分裂細胞を標識する実験が行われ、歯状回の最内層に存在する神経幹細胞より新生ニューロンが生まれていることが判明した（文献を御願い致します。）。成体の海馬においては、幹細胞としての性質を強く保有するtype-1細胞から、ニューロンとしての性質を部分的に持ち分裂を繰り返すtype-2細胞が分化する。この終末分化からおよそ4週間を経て、新生ニューロンは[[顆粒細胞]]として成長し、海馬回路網に機能的に組み込まれる（文献を御願い致します。）。終末分化から4～8週を経た若い過渡期にある新生ニューロンのことを、狭義には、限定的に新生ニューロンと呼ぶこともある。多くの遺伝仕組み換えマウスを用いた研究においては、この時期の新生ニューロンを特異的に消滅させる実験が実施されている（文献を御願い致します。）。

==機能==

　海馬新生ニューロンは、歯状回の顆粒細胞として機能する。しかし、その機能は周囲にある成熟ずみの顆粒細胞とは大きく異なり、発達期に存在する幼若タイプのニューロンに近く、発火しやすく神経[[可塑性]]に富む（文献を御願い致します。）。一般に顆粒細胞は[[嗅内野]]皮質からの投射（[[貫通線維]]）を受け神経情報を受容し、[[苔状線維]]を[[CA3]]領域に伸ばしCA3[[錐体細胞]]との間に[[シナプス]]結合を形成する。新生ニューロンは、[[NMDA型グルタミン酸受容体]]を介した神経可塑性に富んでおり<ref name="ref5"><pubmed>15107864</pubmed></ref>、加えて顆粒細胞にしては珍しくGABA神経による強い興奮抑制がない<ref name="ref6"><pubmed>22282476</pubmed></ref>。そのため、歯状回部位における神経信号のゲート機構を担っていることが推測されている。

　そもそも、歯状回部位は、空間記憶における[[パターン分離]]を司っているが<ref name="ref7"><pubmed>17556551</pubmed></ref>、この作用は主に新生ニューロンにより司られていることが判ってきた<ref name="ref8"><pubmed>19590004</pubmed></ref><ref name="ref9"><pubmed>21460835</pubmed></ref><ref name="ref10"><pubmed>22365813</pubmed></ref>。くわえて、新生ニューロンには、記憶をアップデートする機能や<ref name="ref11"><pubmed>19914173</pubmed></ref>、過去の記憶を整理し[[ストレス応答]]を緩和するはたらきがあることもわかってきた<ref name="ref12"><pubmed>12907793</pubmed></ref><ref name="ref13"><pubmed>21814201</pubmed></ref>。確かに、成体脳で新生ニューロンが存在しているのは極めて限られた部位であるが、新生ニューロンは、周辺ニューロンとは極めて異なる機能特性を持っており、この特殊なニューロンが海馬回路に機能的に組み込まれることによって、記憶の[[形成]]・[[維持]]・[[消去]]や、さらには[[感情]]のコントロールへと至る様々な脳機能に対して、中核的なはたらきを示しているのである（文献を御願い致します。）。海馬体からの出力は、[[海馬采]]を経て[[脳弓]]へと至る経路と、嗅内野皮質を経て大脳新皮質の各領域と連結する経路がある（文献を御願い致します。）。ヒトにおいては海馬の前方部位は[[扁桃体]]とのつながりが強く感情コントロールに寄与し、後方の海馬は[[前頭葉]]とのつながりが強く認知機能に深く寄与することが判っている（文献を御願い致します。）。

== 病的変化 ==
===加齢変化===
　海馬新生ニューロンの数は加齢に伴い、減少することが知られている<ref name="ref3"><pubmed>15788705</pubmed></ref>。加齢により、神経幹細胞の数は比較的保持されるが、新生ニューロンへの分化とその生存が極めて低下することが分かってきた<ref name="ref16"><pubmed>19201065</pubmed></ref>。ごく最近、加齢に伴う新生ニューロン数の低下に脳内の[[wikipedia:ja:炎症反応|炎症反応]]が寄与していることが明らかになってきた<ref name="ref17"><pubmed>21886162</pubmed></ref>。
===疾病下での変化===
　[[認知症]]や[[精神疾患]]においても、新生ニューロンの数やはたらきが低下している<ref name="ref3"><pubmed>15788705</pubmed></ref><ref name="ref18"><pubmed>21395858</pubmed></ref>。[[アルツハイマー病]]モデルマウスを用いてこれまでに多くの研究が実施されている<ref name="ref20"><pubmed>22192775</pubmed></ref>。[[老人斑]]の蓄積に応じて新生ニューロンの数が減少し、そのはたらきも低下している。アルツハイマー病のリスク遺伝子として[[ApoE4]]があるが、ApoE4を遺伝子導入したマウスでは、海馬のGABA回路のはたらきが低下し、新生ニューロン数も減少することがわかった（文献を御願い致します。）。このマウスにGABA回路のはたらきを高める[[フェノバルビタール]]を投与すると新生ニューロン数の減少が抑えられることもわかった<ref name="ref21"><pubmed>19951691</pubmed></ref>。また、[[家族性アルツハイマー病]]の原因遺伝子である[[アミロイド前駆体タンパク質]]を導入したマウスでは、海馬GABA回路のアンバランスがおこり、新生ニューロンのはたらきが低下することが認められている<ref name="ref22"><pubmed>19951690</pubmed></ref>。このように、アルツハイマー病モデルマウスにおいて、海馬新生ニューロンのはたらきが低下する仕組みもわかってきた。

== 調節 ==

（文献を御願い致します。）
　そのため、成体海馬において、新生ニューロンの数を増加させるための諸条件について、特に小動物を用いて非常に精力的に研究が展開されている。[[運動]]や[[学習行動]]など、[[wikipedia:ja:生活習慣|生活習慣]]の改善により新生ニューロン数が増加する点が注目されており、また、各種の[[神経伝達物質]][[受容体]]に対する薬剤が作用を持つことから、海馬回路の活動が直接的あるいは間接的にニューロン新生の過程にはたらきかけていることが推測される。事実、海馬回路の活動が高まると、新生ニューロンの数が増加することが知られている。この一つの仕組みとして、海馬回路から放出されたGABAによりニューロン前駆細胞が刺激され、ニューロン分化が促進することがわかり、GABA回路のはたらきを高める薬剤（フェノバルビタール）を投与することで海馬の新生ニューロンの数が増加することも見出された。

== 終わりに ==

　以上述べてきたように、1990年代から精力的に続けられている研究によって、生体脳のニューロン新生、特に生体の海馬歯状回に起こっているニューロン新生の動態について、その起源や分化過程、そしてニューロンとなった後の機能について、多くのことが明らかとなってきた。そして、ニューロン新生の程度が、多くの病態において顕著に低下していることが動物研究よりわかるに伴い、アルツハイマー病をはじめとした神経変性疾患の脳内において、なぜ、ニューロン新生の程度が抑えられているのか、そしてこのニューロン新生の抑制はどのようにすれば解除できるのかについて、現在，研究が進展しつつある。 

== 関連語  ==

*[[神経幹細胞]] 
*[[細胞分化]] 
*[[海馬]]

== 参考文献  ==

<references /> 

（執筆者：金子順、久恒辰博　担当編集委員：村上富士夫）