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2012年4月 4日 (水)

アストロサイトの細胞膜の「仕切り」がシグナルの発生場所を決める-グリア細胞の一種「アストロサイト」の突起が独立して働く仕組みの一端が明らかに-

アストロサイトの細胞膜の「仕切り」が
シグナルの発生場所を決める
-グリア細胞の一種「アストロサイト」
の突起が独立して働く仕組みの一端が
明らかに-

平成24年3月30日 理化学研究所

詳細は、リンクを参照して下さい。

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 脳は神経細胞とグリア細胞、および血管
で構成されています。

 本格的な脳の研究が始まって以来
「主役は神経細胞で、神経細胞の間を
埋めるのが脇役のグリア細胞」ということ
になっていました。

 ところが、ここ20年ほどで考え方は
大きく変わってきています。

 なぜなら、神経細胞による記憶、学習を
つかさどるシナプス可塑性もグリア細胞が
なくては成立しないという説がすでに
数多く出てきているからです。

 主役と脇役の座が逆転することが
あるかもしれません。

 グリア細胞の一種のアストロサイトは
脳の環境を適切に維持する役割を果たす
とともに、神経細胞や血管に接し
神経伝達や脳血流の制御という重要な
役割を担っています。

 アストロサイトは、遺伝情報を含む
核がある細胞体と、それを囲む複数の
突起で構成され、1つの細胞体から伸びる
複数の突起がそれぞれ独立して神経伝達
と血流を調節しています。

 この調節はアストロサイト内のCa2+濃度
の上昇が引き起こすCa2+シグナルが
行っています。

 ただ、なぜ複数の突起が独立に働くこと
ができるのかは分かっていませんでした。

 理研脳科学総合研究センターの
研究チームは、この謎解きに挑み
ました。
 その結果、アストロサイト突起部分が
それぞれ独立して働く仕組みとして
突起と細胞体の間の「仕切り」が重要
であることを突き止めました。

 研究チームは、1つの細胞の詳細な
Ca2+シグナルを観察できる実験手法を
用い、まずCa2+シグナル濃度の上昇が
アストロサイトの突起部分で起きやすい
ことを発見。

 次に、Ca2+シグナルを発生させる
代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)を
調べ、突起部分に多く存在することを
確認しました。

 さらに蛍光タグを用いて細胞膜上の
mGluRの動きを追跡した結果、細胞膜上は
自由に動けるものの、突起と細胞体の
間の移動はできませんでした。

 そこで、人為的にmGluRが突起と細胞体
の間を移動できるようにしたところ、
mGluRは脳疾患で観察されるアストロサイト
のように細胞全体に均一に分布するように
なり、Ca2+シグナルが突起部分だけでなく
全体で生じやすくなりました。

 これらのことから、アストロサイトは
mGluRに対して拡散障壁という「仕切り」
を突起と細胞体間に設け、突起部分に集中
しているmGluRを維持してCa2+シグナルを
発生させやすくすることが分かりました。

 今回の成果ではアストロサイトの突起が、
拡散障壁という「仕切り」によって機能的に
独立しているという新しい概念を示し
ました。

 また、アルツハイマー病やてんかんなど
の脳疾患のアストロサイトでは拡散障壁が
働いていない可能性を示した点でも意義が
あります。

 これらの脳疾患では、アストロサイトの
「仕切り」が機能しなくなり複数の突起の
働きが同調することが症状を悪化させて
いると考えられます。

プレスリリース本文(詳細)へ

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難しいですね。

>アルツハイマー病やてんかんなどの
>脳疾患のアストロサイトでは拡散障壁が
>働いていない可能性を示した点でも意義が
>あります。

>これらの脳疾患では、アストロサイトの
>「仕切り」が機能しなくなり複数の突起の
>働きが同調することが症状を悪化させて
>いると考えられます。
とのことです。

>アストロサイトは脳の環境を適切に
>維持する役割を果たす
はずなのにそうなっていないと、言って
います。

アルツハイマー病は、βアミロイド蛋白
と呼ばれる異常な蛋白質が脳全般に
蓄積するために、脳の神経細胞が
変性・脱落する病気です。

と言われていますが、それ以外にも
おかしな所があることがわかったと
言うことのようです。

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