「ガイドポスト細胞」の版間の差分

DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2016年2月2日　原稿完成日：2016年月日<br>

# 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。

# その細胞が欠失したり、その細胞が持つガイダンス機能が阻害されたりすると、対象となる神経細胞の軸索投射や細胞移動に異常が生じる。

　神経回路が作られる過程では、さまざまな細胞が「ガイドポスト細胞的」な役割を担っている。例えば、発生期の[[神経管]]の腹側正中部に形成されるシグナルセンターとして有名な[[フロアプレート]]は、[[脊髄]]の[[交連性神経細胞]]に対するガイドポスト細胞と考えることも可能である。しかし、フロアプレートの細胞はintermediate targetsと表現されることはあっても<ref><pubmed> 19300445 </pubmed></ref>、ガイドポスト細胞と表現されることはほとんどない。それゆえ、ガイドポスト細胞という表現を用いる時には、その細胞の特性だけでなく、慣習的な使用例にも注意が必要である。

[[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 />。

=== 視床皮質投射経路のガイドポスト細胞（corridor cells） ===

　[[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として機能するガイドポスト細胞である（'''図2'''）。

　[[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。これらの結果は、corridor cellsが内包を形成する視床軸索のガイドポスト細胞であり、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 />。

=== 嗅球軸索のガイドポスト細胞（lot cells） ===

　[[lot細胞]]（lot cells）は胚発生期の[[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[[代謝活性型グルタミン酸受容体1]] ([[mGluR1]])を認識する[[wj:モノクローナル抗体|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腹側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>。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長する。この経路には、嗅球の軸索が伸長するよりも前にlot細胞が移動してきて帯状に配列する。嗅球の軸索は軸索の束（[[外側嗅索]]：lateral olfactory tract）を作りながらlot細胞の配列に沿って終脳表層を伸長する<ref name=ref1 />。

　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。

 

 

　転写因子の[[Nfia]]を欠失したマウス胚では、glial slingを形成するはずの神経細胞が終脳背側正中領域ではなく[[中隔野]]（septum）へと異所的に移動してしまうためにglial slingが形成されず、脳梁も形成されない<ref><pubmed> 12514217 </pubmed></ref>。この結果は、glial slingを形成する神経細胞が脳梁を形成する交連性神経細胞のガイドポスト細胞である可能性を強く示唆している。

=== 視交叉のガイドポスト細胞（CD44陽性細胞、放射状グリア細胞） ===

　左右の[[網膜]]から伸び出した[[視神経]]軸索は、[[間脳]]の腹側表層の特定の領域で交差して[[視交叉]]（chiasma）を形成する。マウス胚を用いた研究から、視交叉の形成に2種類の細胞がガイドポスト細胞として関与する可能性が報告されている。

=== 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。

　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。

*[[フロアプレート]]