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ネコを用いた破壊実験から、腹内側核に満腹中枢があり、外側野に空腹中枢があると考えられてきた。しかし、過去の破壊実験の多くは近傍の神経線維の破壊を伴うため、単純には解釈できない。例えば、外側野の破壊時には内側前脳束も損傷するが、内側前脳束には摂食行動や報酬行動に重要なドパミン神経線維が豊富に存在する。腹内側核を破壊すると、弓状核からの腹内側核や室傍核への投射線維も破壊されるため、観察される摂食行動変化の原因が腹内側核と弓状核のどちらにあるかを決めることができない。しかし、Cre-loxPシステムを利用した遺伝子改変マウスの開発により、特定の神経細胞集団での遺伝子発現変化が摂食行動や体重制御に与える影響を検討することが可能となり、この10年で摂食制御の神経ネットワークについての理解が大きく進展した。 | ネコを用いた破壊実験から、腹内側核に満腹中枢があり、外側野に空腹中枢があると考えられてきた。しかし、過去の破壊実験の多くは近傍の神経線維の破壊を伴うため、単純には解釈できない。例えば、外側野の破壊時には内側前脳束も損傷するが、内側前脳束には摂食行動や報酬行動に重要なドパミン神経線維が豊富に存在する。腹内側核を破壊すると、弓状核からの腹内側核や室傍核への投射線維も破壊されるため、観察される摂食行動変化の原因が腹内側核と弓状核のどちらにあるかを決めることができない。しかし、Cre-loxPシステムを利用した遺伝子改変マウスの開発により、特定の神経細胞集団での遺伝子発現変化が摂食行動や体重制御に与える影響を検討することが可能となり、この10年で摂食制御の神経ネットワークについての理解が大きく進展した。 | ||
[[Image:Neural connection.png|right|500px|図２ NPY/AgRP神経とPOMC神経を中心とした視床下部内の神経回路]]<br> | [[Image:Neural connection.png|thumb|right|500px|図２ NPY/AgRP神経とPOMC神経を中心とした視床下部内の神経回路]]<br> | ||
'''摂食制御に関わる神経核''' | '''摂食制御に関わる神経核''' | ||
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* POMC神経 | * POMC神経 | ||
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K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>。 | 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K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>。 | ||
*腹内側核 | *腹内側核 | ||
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*室傍核 | *室傍核 | ||
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>。 | 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>。 | ||
*外側野 | *外側野 | ||
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'''参考文献''' | '''参考文献''' | ||
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<references/> | <references /> | ||
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(執筆者：船戸弘正、イラスト作成：柿崎美代)<br><br> | (執筆者：船戸弘正、イラスト作成：柿崎美代)<br><br> | ||
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