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== 樹状突起スパインとは == | == 樹状突起スパインとは == | ||
[[ファイル:Noguchi spine Fig1.png|サムネイル| | [[ファイル:Noguchi spine Fig1.png|サムネイル|'''図1. 生体マーモセット前頭葉大脳皮質2/3層錐体細胞樹状突起スパイン''']] | ||
大脳皮質や海馬などを含む脳に存在する神経細胞は、樹状突起や細胞体に形成されるシナプスで他の神経細胞からの入力を受け取り、計算結果を軸索に発生する活動電位によって出力する。大脳皮質や海馬などの興奮性神経細胞や小脳のプルキンエ細胞などの樹状突起に形成される興奮性シナプスのほとんどは、樹状突起スパイン（以下スパインと記載）と呼ばれるトゲ状の構造に接続する（'''図1'''）。スパインは、神経細胞の形態がゴルジ染色法を用いて詳細に検討され始めた神経科学の黎明期(1880年~)にスペインの神経科学者Ramon y Cajalによって既に認識され、神経細胞同士のつなぎ目と推測されていた<ref name=DeFelipe2015><pubmed>25798090</pubmed></ref> 。スパインに形態が似たシナプス構造は線虫''C. elegans''でも報告されており<ref name=Cuentas-Condori2019><pubmed>31584430</pubmed></ref> 、比較的下等な動物から哺乳類にいたるまで保存された機能構造と考えられる。 | 大脳皮質や海馬などを含む脳に存在する神経細胞は、樹状突起や細胞体に形成されるシナプスで他の神経細胞からの入力を受け取り、計算結果を軸索に発生する活動電位によって出力する。大脳皮質や海馬などの興奮性神経細胞や小脳のプルキンエ細胞などの樹状突起に形成される興奮性シナプスのほとんどは、樹状突起スパイン（以下スパインと記載）と呼ばれるトゲ状の構造に接続する（'''図1'''）。スパインは、神経細胞の形態がゴルジ染色法を用いて詳細に検討され始めた神経科学の黎明期(1880年~)にスペインの神経科学者Ramon y Cajalによって既に認識され、神経細胞同士のつなぎ目と推測されていた<ref name=DeFelipe2015><pubmed>25798090</pubmed></ref> 。スパインに形態が似たシナプス構造は線虫''C. elegans''でも報告されており<ref name=Cuentas-Condori2019><pubmed>31584430</pubmed></ref> 、比較的下等な動物から哺乳類にいたるまで保存された機能構造と考えられる。 | ||
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== 樹状突起スパインと精神・神経疾患、発達障害 == | == 樹状突起スパインと精神・神経疾患、発達障害 == | ||
[[File:Noguchi_spine_Fig4.png|サムネイル|'''図4. 疾患における樹状突起スパイン密度の変異のモデル図'''<br>健常人(Normal; 黒線)、自閉スペクトラム症（ASD; 紫）、統合失調症（SZ; 緑）、アルツハイマー型認知症（AD; 青線）、それぞれにおける生涯のスパイン数の変動の概念図を示す。図の上の横棒は発症時期を示す。健常人では、出生前後で継続して増加し、幼児-児童期から思春期にかけて消去されて成人のスパイン密度に達する。ASDでは過剰なスパイン形成もしくは不十分なスパイン消去が幼児・児童期から生じてスパイン増加状態につながる。統合失調症では、思春期前後の過剰なスパインの消去がその時期の症候の出現につながる。アルツハイマー型認知症では、成人期の後期にスパインが急速に失われ、認知能力の低下に関連する。<ref name=Penzes2011 /> | [[File:Noguchi_spine_Fig4.png|サムネイル|'''図4. 疾患における樹状突起スパイン密度の変異のモデル図'''<br>健常人(Normal; 黒線)、自閉スペクトラム症（ASD; 紫）、統合失調症（SZ; 緑）、アルツハイマー型認知症（AD; 青線）、それぞれにおける生涯のスパイン数の変動の概念図を示す。図の上の横棒は発症時期を示す。健常人では、出生前後で継続して増加し、幼児-児童期から思春期にかけて消去されて成人のスパイン密度に達する。ASDでは過剰なスパイン形成もしくは不十分なスパイン消去が幼児・児童期から生じてスパイン増加状態につながる。統合失調症では、思春期前後の過剰なスパインの消去がその時期の症候の出現につながる。アルツハイマー型認知症では、成人期の後期にスパインが急速に失われ、認知能力の低下に関連する。<ref name=Penzes2011 />より改変。]] | ||
ヒト由来の標本の場合、疾患によっては標本の入手の困難さがあり、また死後から標本作製までの時間や標本作製の手順も一様にそろえることが難しい。しかしながら、現在までに神経疾患や精神疾患あるいは発達障害において、スパイン形態やスパイン密度の変異が報告されてきている（'''図4'''）<ref name=Penzes2011><pubmed>21346746</pubmed></ref> 。脳バンクの整備と疾患モデル動物を用いた解析などによって、今後さらに病態とシナプス形態との関係の理解が深められると期待される。 | ヒト由来の標本の場合、疾患によっては標本の入手の困難さがあり、また死後から標本作製までの時間や標本作製の手順も一様にそろえることが難しい。しかしながら、現在までに神経疾患や精神疾患あるいは発達障害において、スパイン形態やスパイン密度の変異が報告されてきている（'''図4'''）<ref name=Penzes2011><pubmed>21346746</pubmed></ref> 。脳バンクの整備と疾患モデル動物を用いた解析などによって、今後さらに病態とシナプス形態との関係の理解が深められると期待される。 | ||