38
回編集
「ガイドポスト細胞」の版間の差分
細
編集の要約なし
Takahikokawasaki (トーク | 投稿記録) 細 (編集を再開しました) |
Takahikokawasaki (トーク | 投稿記録) 細編集の要約なし |
||
| 28行目: | 28行目: | ||
ガイドポスト細胞としての特性を持った細胞は、[[wj:トノサマバッタ|トノサマバッタ]]の[[wj:付属肢|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。 | ガイドポスト細胞としての特性を持った細胞は、[[wj:トノサマバッタ|トノサマバッタ]]の[[wj:付属肢|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に次々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 />。 | |||
== 哺乳類の神経系におけるガイドポスト細胞 == | == 哺乳類の神経系におけるガイドポスト細胞 == | ||
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。 | 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。 | ||
=== | === 視床皮質投射経路のガイドポスト細胞（corridor cells） === | ||
[[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 />。]] | [[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 />。]] | ||
| 53行目: | 53行目: | ||
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 />。軸索ガイダンスシグナルとして有名な[[ネトリン-1]]/[[DCC]]シグナルを欠失したマウス胚ではlot細胞の配列が部分的に失われるが、このlot細胞を欠く領域には嗅球の軸索が侵入しない<ref name=ref2 />。転写因子の[[Lhx2]]を欠失したマウス胚では、lot細胞の分布パターンと嗅球から終脳への軸索投射が大きく乱れる。正常なマウス胚の嗅球とLhx2を欠失したマウス胚の終脳を組み合わせて培養しても嗅球から終脳への軸索伸長は異常なままだが、Lhx2を欠失したマウス胚の嗅球と正常なマウス胚の終脳を組み合わせて培養すると、嗅球の軸索はlot細胞が配列した終脳の正しい場所を伸長する<ref><pubmed> 17329426 </pubmed></ref>。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細胞が外側嗅索を形成する嗅球軸索のガイドポスト細胞であり、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。 | 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 />。軸索ガイダンスシグナルとして有名な[[ネトリン-1]]/[[DCC]]シグナルを欠失したマウス胚ではlot細胞の配列が部分的に失われるが、このlot細胞を欠く領域には嗅球の軸索が侵入しない<ref name=ref2 />。転写因子の[[Lhx2]]を欠失したマウス胚では、lot細胞の分布パターンと嗅球から終脳への軸索投射が大きく乱れる。正常なマウス胚の嗅球とLhx2を欠失したマウス胚の終脳を組み合わせて培養しても嗅球から終脳への軸索伸長は異常なままだが、Lhx2を欠失したマウス胚の嗅球と正常なマウス胚の終脳を組み合わせて培養すると、嗅球の軸索はlot細胞が配列した終脳の正しい場所を伸長する<ref><pubmed> 17329426 </pubmed></ref>。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細胞が外側嗅索を形成する嗅球軸索のガイドポスト細胞であり、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。 | ||
嗅球軸索の投射をガイドした後のlot細胞は、抗mGluR1抗体に対する抗原性を失うために、その後の細胞運命が長らく不明であったが、近年の解析によって、大脳皮質表層へと散らばってカハールレチウス細胞となることが明らかとなった<ref name=ref><pubmed> 27693257 </pubmed></ref>。 | |||
=== 脳梁のガイドポスト細胞（glial sling） === | === 脳梁のガイドポスト細胞（glial sling） === | ||
| 68行目: | 68行目: | ||
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。これら同側の脳へと投射する視神経軸索は受容体型膜分子である[[EphB1]]を発現するが、間脳の視交叉近傍の[[放射状グリア]]細胞（radial glia cells）は視交叉の形成時期に一過的にEphB1のリガンド分子である[[Ephrin-B2]]を発現する。それゆえEprin-B2/EphB1シグナルを受けた視神経軸索が視交叉の手前で反転して同側の脳へと投射するようガイドされている可能性がある。実際にEphB1を欠失したマウス胚では同側の脳へと投射する視神経軸索の量が減少することから、視交叉近傍の放射状グリア細胞は一部の視神経軸索に対して視交叉を交差しないように働きかけるガイドポスト細胞である可能性が高い<ref><pubmed> 7751940 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12971893 </pubmed></ref>。 | 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。これら同側の脳へと投射する視神経軸索は受容体型膜分子である[[EphB1]]を発現するが、間脳の視交叉近傍の[[放射状グリア]]細胞（radial glia cells）は視交叉の形成時期に一過的にEphB1のリガンド分子である[[Ephrin-B2]]を発現する。それゆえEprin-B2/EphB1シグナルを受けた視神経軸索が視交叉の手前で反転して同側の脳へと投射するようガイドされている可能性がある。実際にEphB1を欠失したマウス胚では同側の脳へと投射する視神経軸索の量が減少することから、視交叉近傍の放射状グリア細胞は一部の視神経軸索に対して視交叉を交差しないように働きかけるガイドポスト細胞である可能性が高い<ref><pubmed> 7751940 </pubmed></ref><ref><pubmed> 12971893 </pubmed></ref>。 | ||
=== | === 視床軸索による大脳皮質投射のガイドポスト細胞（サブプレート細胞） === | ||
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）させるように働くことが報告されている。 | |||
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 | |||
前述したように、大脳皮質へ投射する視床の神経軸索はcorridor cells にガイドされて内側基底核原基を通過する（図2）<ref name=ref4 />。その後、視床の軸索は大脳皮質の深層に位置するサブプレートに到達するが、軸索の最終的なターゲットである皮質板が成熟するまでは、皮質板には投射せずにサブプレート内に留まる<ref name=ref7 />。サブプレートの神経細胞を除去すると、視床の軸索は本来の投射先以外の皮質領域へと投射してしまうなど、正常な投射ができなくなる<ref><pubmed> 2395469 </pubmed></ref><ref><pubmed> 8325233 </pubmed></ref> | 前述したように、大脳皮質へ投射する視床の神経軸索はcorridor cells にガイドされて内側基底核原基を通過する（図2）<ref name=ref4 />。その後、視床の軸索は大脳皮質の深層に位置するサブプレートに到達するが、軸索の最終的なターゲットである皮質板が成熟するまでは、皮質板には投射せずにサブプレート内に留まる<ref name=ref7 />。サブプレートの神経細胞を除去すると、視床の軸索は本来の投射先以外の皮質領域へと投射してしまうなど、正常な投射ができなくなる<ref><pubmed> 2395469 </pubmed></ref><ref><pubmed> 8325233 </pubmed></ref>ことから、サブプレートの神経細胞は、視床の軸索が正常な皮質領域へと投射するよう導くガイドポスト細胞として考えることができる。 | ||
==関連項目== | ==関連項目== | ||