「ガイドポスト細胞」の版間の差分

# 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、方向転換などのガイダンス作用を及ぼす。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|400px|thumb|right|'''図1　バッタ胚の付属肢の模式図。左側が付属肢の先端。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。胚の発生ステージは、孵化を100%として％で表記される。（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。Fe1、Tr1、Cx1細胞は付属肢の特定の場所に飛び石状に分布する。35%ステージ胚では、Ti1の軸索がFe1、Tr1、Cx1細胞を経由して中枢神経系へ投射する。（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 />。''']]

ガイドポスト細胞としての特性を持った細胞は、トノサマバッタの付属肢を用いた研究で最初に報告された（図１）<ref name=ref6 />。発生中のバッタ胚の付属肢では、先端にTi1と呼ばれる感覚神経細胞が生じる。このTi1神経細胞は組織の中に最初に神経軸索を伸ばすパイオニアニューロンで、大きな屈曲を含む特定の経路を経由して中枢へと軸索を投射する<ref><pubmed> 1264194 </pubmed></ref>。この特徴的な軸索経路には、Ti1の軸索が伸長する前に、いくつかの抗体で選択的に識別される特殊な細胞が飛び石状に分布する。これらの細胞はそれぞれFe1、Tr1、Cx1と名付けられている。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細胞を取り除くと、Ti1の軸索は正常な経路を伸長できずに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、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 />。

 

== 哺乳類におけるガイドポスト細胞 ==

[[image:ガイドポスト細胞_fig_3.png|400px|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。上が背側、左が側方。LGEとLGEに由来するcorridor cellsなどの組織をピンク色で、MGEとMGE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。（A）正常な発生；胎生12日目胚では、LGEに由来するcorridor cellsがMGEの特定の領域へ侵入して帯状に配列する。胎生15日目胚では、視床の神経軸索がcorridor cellsの配列に沿ってMGEを通過し、大脳皮質へと伸長する。（B）Mash-1を欠失したマウス胚；corridor cellsの配列がMGEに形成されず、視床の軸索はMGEを通過することが出来ない<ref name=ref4 />。''']]

corridor cellsは、大脳皮質へ投射する背側視床（dorsal thalamus）の神経軸索が、途中の内側基底核原基（MGE: medial ganglionic eminence）を通過するための足場を提供するガイドポスト細胞である（図２）。MGEの中に視床の軸索が通過するための回廊（corridor）のように配列することから名付けられた。corridor cellsは外側基底核原基（LGE: lateral ganglionic eminence）に由来するGABA作動性の神経細胞である<ref name=ref4><pubmed> 16615895 </pubmed></ref>。

背側視床から大脳皮質へ投射する神経軸索は、途中のMGEを通過する際に特定の経路を伸長する。この経路には、視床の軸索が伸長する前に、近傍のLGEで生まれたcorridor cellsが移動してきて帯状に配列する。視床の軸索は軸索の束（内包：internal capsule）を作りながらcorridor cellsの配列に沿ってMGEを通過する<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MGE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LGE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MGEを通り抜けるようになる。これらの結果は、corridor cellsの配列は視床軸索がMGEを通過するため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|400px|thumb|right|'''図3　マウス胚の終脳を側面から見た模式図。脳の先端が左側。lot細胞をピンク色で、嗅球の投射神経細胞とその神経軸索を緑色で示した。（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日目胚では、帯状のlot細胞群の上を嗅球の神経軸索が伸長する。（B）lot細胞を除去した場合；破線で囲った領域のlot細胞を薬剤で除去すると、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。''']]

lot細胞は発生期の終脳表層に帯状に配列し、嗅球の投射神経細胞の軸索伸長をガイドするガイドポスト細胞である（図３）<ref><pubmed> 12486929 </pubmed></ref>。lot細胞はmGluR1を認識するモノクローナル抗体による染色パターンを手掛かりとして、マウス初期胚の終脳で見つかった<ref name=ref1><pubmed> 9742149 </pubmed></ref><ref><pubmed> 22539416 </pubmed></ref>。lot細胞は終脳の背側領域で早い時期に誕生し終脳表層を接線方向へ移動する<ref><pubmed> 10908621 </pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed> 16439477 </pubmed></ref><ref><pubmed> 18434520 </pubmed></ref>。このような発生様式に加えて、lot細胞は[[カハールレチウス細胞]]に特有なp73を発現することなどから、近年ではlot細胞をカハールレチウス細胞のサブグループに分類する考えもある<ref name=ref3><pubmed> 24403153 </pubmed></ref>。

 

=== glial sling ===

左右の視神経軸索は間脳の腹側表層で交差して視交叉（chiasma）を形成する。視交叉が形成される領域には、視神経軸索よりも先に、膜分子のCD44を発現する神経細胞が逆V字を描くように配列し、視神経軸索の交差をうながす。CD44陽性細胞を欠失させると、視神経軸索は視交叉の入り口で停止してしまい、脳の反対側へ投射することができなくなる<ref><pubmed> 7514428 </pubmed></ref><ref><pubmed> 7541558 </pubmed></ref>。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、Ephrin B2を発現する特殊なradial glia細胞も関与する。<ref><pubmed> 7751940 </pubmed></ref>。