「ガイドポスト細胞」の版間の差分

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同義語：道しるべ細胞、道標細胞、guidepost neurons、landmark cells

== 定義 ==

# ガイドする神経細胞の[[軸索投射]]経路や移動経路上に前もって分布する。

# ガイドする神経細胞や神経軸索と接触（または隣接）することで、細胞や軸索に対して移動の促進や停止、方向転換などの作用を引き起こす。一過性のシナプス形成や物理的接触が確認されている場合もあるが、両者の隣接が観察された程度にとどまる場合もある。

[[image:ガイドポスト細胞_fig_1.png|350px|thumb|right|'''図1．バッタ胚の付属肢の模式図'''<br>左が付属肢の先端。ガイドポスト細胞をピンク色で、Ti1神経細胞とその軸索を緑色で示した。バッタ胚は、孵化を100%として％で発生ステージが表記される。<br>（A）正常な発生；31%ステージ胚では、Ti1が軸索を伸ばしはじめる。ガイドポスト細胞のFe1、Tr1、Cx1は付属肢の特定の場所に飛び石状に分布する。35%ステージ胚になると、Ti1の軸索はガイドポスト細胞を経由して中枢神経系へ投射する。<br>（B）Cx1細胞を除去した場合；放射線の照射でCx1細胞を除去しておくと、Ti1の神経軸索は正常な経路を伸長することが出来ず、枝分かれしたり迷走したりしてしまう<ref name=ref5 />。]]

　Ti1の軸索は点在するこれらの細胞と接触しつつ伸長し、最終的に正中領域の[[中枢神経]]系へと投射する。放射線を照射してCx1細胞を取り除いておくと、Ti1の軸索は正常な経路を伸長できずに付属肢の中を迷走してしまうことから、Cx1細胞はTi1の正常な軸索投射に必要であることが示された<ref name=ref5><pubmed> 6866090 </pubmed></ref>。これらの細胞は、まるで軸索が伸長するための道しるべ（ガイドポスト）のように働くことから、ガイドポスト細胞という表現が用いられるようになった<ref name=ref6 />。

　哺乳類においても、神経回路が形成される過程でさまざまなガイドポスト細胞が働くことが知られている。以下に代表的な例を紹介する。

[[image:ガイドポスト細胞_fig_3.png|350px|thumb|right|'''図2．マウス胚の大脳皮質、基底核原基、視床を含んだ脳断面の模式図'''<br>上が背側、左が側方。外側基底核原基とcorridor cellsなどの外側基底核原基に由来する組織をピンク色で、内側基底核原基と内側基底核原基に由来する組織を水色で、大脳皮質へ投射する視床の神経細胞とその軸索を緑色で示した。<br>（A）正常な発生；胎生12日目胚では、外側基底核原基に由来するcorridor cellsが内側基底核原基の特定の領域へ侵入して帯状に配列する。胎生15日目胚になると、視床の神経軸索がcorridor cellsの配列に沿って内側基底核原基を通過し、大脳皮質へと伸長する。<br>（B）Mash-1を欠失したマウス胚；corridor cellsの配列が内側基底核原基に形成されず、視床の軸索は内側基底核原基を通過することが出来ない<ref name=ref4 />。]]

　[[転写因子]]の[[Mash1]]を欠失したマウス胚では、corridor cellsが消失し、視床の軸索は内側基底核原基を正常に通り抜けることができない。Mash1を欠失したマウス胚の脳組織片に正常なマウス胚の外側基底核原基を移植して培養すると、corridor cellsの配列が回復するとともに、視床の軸索が内側基底核原基を通り抜けるようになる。この結果は、corridor cellsの配列が視床軸索の内側基底核原基の通過に必要かつ十分な要素であることを示している<ref name=ref4 />。また、corridor cellsは膜分子の[[ニューレグリン-1]]を発現し、視床の軸索はニューレグリン-1の受容体膜分子である[[ErbB4]]を発現する。ニューレグリン-1やErbB4を欠失したマウス胚では、corridor cellsの配列に大きな異常が認められないにもかかわらず、背側視床から皮質への軸索投射に大きな異常が生じることから、corridor cellsによる視床軸索のガイドにはニューレグリン-1とErbB4によるシグナルが関与している可能性が高い<ref name=ref4 />。

[[image:ガイドポスト細胞_fig_4.png|350px|thumb|right|'''図3．マウス胚の終脳を側面から見た模式図。左が脳の先端'''<br>lot細胞をピンク色で、嗅球の投射神経細胞とその軸索を緑色で示した。<br>（A）正常な発生；胎生12日目胚では、lot細胞が終脳の表層に弧を描くように帯状に分布する。胎生14日目胚になると、lot細胞の配列の上を嗅球の神経軸索が伸長する。<br>（B）lot細胞を除去した場合；破線で囲った領域のlot細胞を薬剤で除去しておくと、嗅球の神経軸索はlot細胞が失われた領域に侵入しなくなる<ref name=ref1 />。]]

　嗅球の投射神経細胞は終脳表層の特定の領域に弧を描くように軸索を伸ばして軸索の束（[[外側嗅索]]：lateral olfactory tract）を作る。この軸索束が形成される領域には、軸索よりも先にlot細胞が帯状に配列する。lot細胞の配列と嗅球の軸索伸長は、マウス胚から終脳だけを取り出して培養しても再現することが出来る<ref><pubmed> 8821172 </pubmed></ref><ref name=ref1 />。薬剤を用いてlot細胞を部分的に除去した終脳を培養すると、嗅球の軸索はlot細胞が失われた領域に侵入しなくなる<ref name=ref1 />。

　転写因子の[[Neurog1]]と[[Neurog2]]を両方欠失したマウス胚では、lot細胞の数が著しく減少するとともに、嗅球から終脳への軸索投射も失われる<ref name=ref3 />。これらの結果は、lot細胞の配列が嗅球から終脳への正常な軸索投射に必要であることを示している。

　CD44陽性細胞に加えて、視交叉での視神経軸索のガイダンスには特殊な[[radial glia細胞]]が関与することも報告されている。マウスの視神経軸索の一部は視交叉で交差せずに同側の脳へと投射するが、視交叉周辺のradial glia 細胞はこれら同側への視神経軸索投射をサポートする。これらのradial glia 細胞は視交叉の形成時期に一過的に[[Ephrin-B2]]を発現し、同側の脳へと投射する視神経軸索はEphrin-B2の受容体である[[EphB1]]を発現する。Eprin-B2/EphB1シグナルを受けた視神経軸索は視交叉の手前で反転し、同側の脳へと投射する。<ref><pubmed> 7751940 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12971893 </pubmed></ref>。

　大脳皮質が形成される過程で[[皮質板]]（cortical plate）の深層側に位置する[[サブプレート]] （subplate）には、発生の早い時期に誕生する神経細胞が一過的に分布する。これらサブプレートの神経細胞は視床から伸長してきた神経軸索に対して、皮質板への投射を一時的に待機（waiting period）させるように働く。

==関連項目==

*[[パイオニアニューロン]]

*[[ニューレグリン]]

*[[サブプレート]]