| 弓状核(視床下部) | |
|---|---|
弓状核は、中央下部の緑色で「AR」と表記されています。 | |
| 詳細 | |
| 〜の一部 | 視床下部 |
| 識別子 | |
| ラテン語 | 視床下部弓状核 |
| MeSH | D001111 |
| NeuroNames | 395 |
| NeuroLex ID | birnlex_1638 |
| TA98 | A14.1.08.923 |
| TA2 | 5726 |
| FMA | 62329 |
| 神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集] | |
視床下部弓状核(ARH)[1]またはARC [ 2]は、脳幹の延髄弓状核と区別するために、漏斗核とも呼ばれます。[1]弓状核は、第三脳室と正中隆起に隣接する視床下部内側基底核のニューロンの集合体です。弓状核には、神経内分泌ニューロン、中枢投射ニューロン、アストロサイトなど、さまざまな神経内分泌機能と生理機能の媒介を助ける、いくつかの重要かつ多様なニューロン集団が含まれています。弓状核に見られるニューロン集団は、分泌または相互作用するホルモンに基づいており、下垂体から放出されるホルモンの調節や自身のホルモンの分泌など、視床下部の機能を担っていますこの領域のニューロンは、情報の統合や視床下部の他の核への入力、あるいは脳のこの領域外の領域への入力も担っています。これらのニューロンは、胚発生中に室周囲上皮の腹側部から生成され、視床下部の背側に位置し、視床下部腹内側部領域の一部となります。[3] [2] [4]弓状核の機能はニューロンの多様性に依存していますが、その中心的な役割は恒常性維持に関与しています。弓状核は、摂食、代謝、生殖能力、心血管系の調節に関わる多くの生理学的役割を果たしています。[3] [2] [4] [5]
細胞集団
神経内分泌ニューロン
弓状核神経内分泌ニューロンの様々なグループは、神経ペプチドY(NPY)、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)、アグーチ関連ペプチド(AgRP)、コカインおよびアンフェタミン調節転写産物(CART)、キスペプチン、ドーパミン、サブスタンスP、成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)、ニューロキニンB(NKB)、β-エンドルフィン、メラノサイト刺激ホルモン(MSH)、ソマトスタチンなど、様々な種類または組み合わせの神経伝達物質と神経ペプチドを分泌します。プロオピオメラノコルチン(POMC)は、MSH、ACTH、β-エンドルフィンに切断され、弓状核で発現する前駆体ポリペプチドです。[3]
神経内分泌ニューロン のグループには以下が含まれます
- TIDAニューロン、または結節漏斗部ドーパミンニューロンは、下垂体からのプロラクチン分泌を調節し、神経伝達物質ドーパミンを放出します。TIDAニューロンは正中隆起に神経終末を持ち、下垂体門脈血にドーパミンを放出します。[6]授乳中の雌では、TIDAニューロンは授乳刺激によって抑制されます。正中隆起の神経終末から放出されたドーパミンは下垂体前葉に輸送され、そこでプロラクチンの分泌を調節します。ドーパミンはプロラクチン分泌を阻害するため、TIDAニューロンが抑制されるとプロラクチンの分泌が増加し、乳汁産生(乳汁産生)が刺激されます。プロラクチンは短ループの負のフィードバック様式で作用し、ドーパミンの放出を刺激することでそのレベルを低下させます弓状核のドーパミン作動性ニューロンはゴナドトロピン放出ホルモンの放出も抑制するため、授乳中の女性(または高プロラクチン血症の女性)が稀発月経または無月経(月経の頻度が少ない、または月経がない)を経験する理由の一部を説明します。[6]
- 弓状核内のキスペプチン/NKBニューロンは、 TIDAニューロンとシナプス入力を形成します。これらのニューロンはエストロゲン受容体を発現し、雌ラットではニューロキニンBも共発現しています。 [7]
- GHRHニューロンは、ソマトスタチンおよびNPYと連携して成長ホルモン(GH)分泌の制御に役立ちます。 [8]
- NPY/AgRPニューロンとPOMC/CARTニューロンは、弓状核において摂食の神経内分泌機能に中枢的に関与する2つのニューロン群を構成しています。内側ニューロンはNPYペプチドを神経伝達物質として利用して食欲を刺激し、外側ニューロンはPOMC/CARTを利用して食欲を抑制します。[2] NPYニューロンとPOMC/CARTニューロンは、レプチンやインスリンなどの末梢ホルモンに感受性があります。[4] POMC/CARTニューロンは、食欲を抑制するメラノサイト刺激ホルモンも分泌します。 [9] [10] : 419
- GnRHニューロンも発見されています。[3] [2]これらのニューロンはGnRHとヒスタミンを分泌します。[2]
- 生殖の制御を助けるNKBとダイノルフィンを発現するニューロン群もあります。 [2]
中枢投射ニューロン
他の種類のニューロンは、弓状核から視床下部の異なる領域、または視床下部外の他の領域に投射する経路を持っています。[2] [4] これらのニューロンの投射は弓状核から正中隆起まで長距離にわたって伸び、下垂体からのホルモンの放出に影響を与えます。[3] [2] 弓状核のニューロンは、神経内分泌回路のための視床下部内投射を持っています。[3] 例えば、摂食行動に影響を与える神経投射は、視床下部室傍核(PVH)、視床下部背内側核(DMH)、および視床下部外側野(LHA)に投射します[3] ニューロン集団は下垂体の中間葉、すなわちARHの側枝から下垂体の神経部および中間部、そしてARHの尾側枝から正中隆起に接続します。[2]
中枢神経系内の他の場所に投射するニューロン群には、以下が含まれます
- 中枢投射ニューロンは、神経ペプチドY(NPY)、アグーチ関連タンパク質(AGRP)、そして抑制性神経伝達物質GABAを含みます。これらのニューロンは核の最腹内側部に位置し、外側視床下部と視床下部室傍核に強く投射し、食欲の調節に重要な役割を果たします。これらのニューロンが活性化されると、貪食を引き起こす可能性があります。これらのニューロンは、レプチン、インスリン、ペプチドYYによって抑制され、グレリンによって活性化されます。
- 中枢に投射するニューロンで、プロオピオメラノコルチン(POMC)のペプチド産物とコカインおよびアンフェタミン調節転写産物(CART)が含まれています。これらのニューロンは、視床下部のすべての核を含む多くの脳領域に広く投射しています。これらの細胞は食欲の調節に重要であり、活性化されると摂食を抑制します。これらのニューロンは、循環しているレプチンとインスリンの濃度によって活性化され、NPYニューロンによって直接支配および抑制されます。[11]内側視索前核に投射するPOMCニューロンは、男性と女性の両方の性行動の調節にも関与しています。POMCの発現は、性腺ステロイドによって制御されています。POMC産物であるβエンドルフィンの放出は、NPYによって制御されています。
- ソマトスタチンを産生する中枢投射ニューロン。成長ホルモン分泌を調節する神経分泌ソマトスタチンニューロンは、室周囲核に位置する別の集団です。
- 摂食調節ニューロンは、延髄の孤束核に投射する室周囲核(PVN)のオキシトシン含有ニューロンも活性化します。[2]
- 他の細胞は、視床下部外の部位から扁桃体、海馬、嗅内皮質に投射する直接的なシナプス入力を受け取ります。[2]
その他の細胞
その他の細胞集団には以下が含まれます。
- グレリンに感受性のあるニューロンの小さな集団。この集団の役割は不明です。弓状核の多くのニューロンはグレリンの受容体を発現しますが、これらは主に血液中のグレリンに反応すると考えられています。[12] [13]
- 弓状核は、タニサイトと呼ばれる特殊な上衣細胞の突起とも接触しています。
- 弓状核のアストロサイトは、食欲を制御するニューロンの栄養センサーとして機能する、高容量のグルコーストランスポーターを保持しています[2]
- 多様で特殊化したニューロンの集合体は、グリア細胞とともに特別な区画内に存在し、独自の毛細血管網と、血液脳関門の形成を助けるタニサイトの膜を持っています。 [2]循環血液中を移動するホルモンなどの分子は、成体神経新生によって証明されているように、これらのニューロンとその可塑性に直接影響を与える可能性があります。[2]
参考文献
- ^ ab Song J, Choi SY (2023年12月). 「視床下部弓状核:解剖学、生理学、および疾患」. Exp Neurobiol . 32 (6): 371– 386. doi :10.5607/en23040. PMC 10789173. PMID 38196133.
- ^ abcdefghijklmno Dudas B (2013).ヒトの視床下部:解剖学、機能、および疾患. ニューヨーク:Nova Science Publishers. ISBN 978-1-62081-806-0.
- ^ abcdefg Bouret SG、Draper SJ、Simerly RB(2004年3月)。「マウスの摂食行動の神経制御に関与する視床下部弓状核から視床下部領域への投射経路の形成」 The Journal of Neuroscience . 24 (11): 2797–805 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.5369-03.2004 . PMC 6729527. PMID 15028773
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脚注
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- Abizaid A, Horvath TL (2008年8月). 「エネルギー恒常性を制御する脳回路」. Regulatory Peptides . 149 ( 1–3 ): 3–10 . doi :10.1016/j.regpep.2007.10.006. PMC 2605273. PMID 18514925.