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脳修復の謎：グリア瘢痕は中枢神経系の治癒にどのように役立つか、あるいは妨げるか？
グリア瘢痕形成（グリア瘢痕）は、中枢神経系の損傷後に起こるアストロサイトの増殖を伴う反応性細胞プロセスです。他の臓器や組織の瘢痕と同様に、グリア瘢痕は身体を保護し、治癒プロセスを開始するためのメカニズムです。神経変性疾患の文脈では、グリア瘢痕形成は有益な影響と有害な影響の両方を持つことが示されています。特に、神経発達を阻害する分子の多くは瘢痕内の細胞から分泌され、これらの分子は傷害や疾患後の中枢神経系の完全な生理学的および機能的回復を妨げる可能性があります。
グリア瘢痕の主な機能は、中枢神経系の物理的および化学的完全性を回復することです。
グリア瘢痕の構成要素
反応性アストロサイト
反応性アストロサイトはグリア性瘢痕の主な細胞成分です。損傷後、アストロサイトは形態変化を起こし、突起が伸び、グリア線維性酸性タンパク質 (GFAP) の合成が増加します。 GFAP は、アストロサイトがより多くの細胞骨格支持構造を合成し、偽足を拡張できるようにする重要な中間径フィラメントタンパク質です。最終的に、アストロサイトは細胞膜の延長部の密なメッシュを形成し、死滅または衰退する神経細胞（アストログリオーシスと呼ばれる）によって生じた隙間を埋めます。
ミクログリア
ミクログリアは、グリア瘢痕内で 2 番目に重要な細胞タイプです。これらは、免疫系のマクロファージに似た神経系の細胞です。ミクログリアは損傷部位の近くで急速に活性化され、さまざまなサイトカイン、活性脂質、凝固因子、活性酸素中間体、神経成長因子を分泌します。
内皮細胞と線維芽細胞
ミクログリアから分泌される複数の生理活性分子が内皮細胞と線維芽細胞を刺激して増殖させ、損傷部位の血管新生とコラーゲン分泌を促進します。
グリア瘢痕は神経の再生を妨げ、ニューロンの成長を阻害します。
グリア瘢痕の有益な効果
グリア瘢痕の究極の機能は、中枢神経系の物理的および化学的完全性を回復することです。これは、損傷した領域にバリアを作成し、神経組織と非神経組織の境界を密閉し、選択的バリアの再生を可能にして、さらなる微生物感染や細胞損傷の拡大を防ぐことによって実現されます。
グリア瘢痕の有害な影響
しかし、グリア瘢痕はニューロンの再生も妨げます。中枢神経系が損傷すると、軸索が発芽し始め、損傷部位を横切って損傷部分を修復しようとしますが、グリア瘢痕が物理的および化学的手段によってこれらの軸索の伸展を妨げます。
主な瘢痕形成分子
トランスフォーミング成長因子-β
ニューロンにとって重要なトランスフォーミング成長因子βファミリーの2つのサブクラスは、TGFβ-1とTGFβ-2であり、これらはアストロサイト、内皮細胞、マクロファージの活動を直接刺激します。
インターロイキン
インターロイキン-1 は単核食細胞によって生成されるタンパク質であり、アストロサイトで炎症反応を開始させ、反応性アストログリオーシスおよびグリア瘢痕形成を引き起こします。
グリア瘢痕形成を抑制する技術
オロモシン
オロモウシンは、サイクリン依存性キナーゼの機能を阻害し、グリア瘢痕の形成を減らすプリン誘導体です。ホスホジエステラーゼ4の阻害
ホスホジエステラーゼ 4 を阻害すると、ニューロン内のサイクリック AMP レベルが上昇し、軸索の成長が促進されることが示されています。
グリア瘢痕の治療または除去
グリコスフィンゴシラーゼ ABC は、特に神経誘導カテーテル、シュワン細胞移植、末梢神経自家移植などの他の技術と組み合わせた場合、グリア瘢痕を分解し、脊髄損傷からの回復を促進することが示されています。
グリア瘢痕は神経系の損傷後に一定の保護的役割を果たす可能性があるが、神経再生を妨げる可能性があることが懸念される。この二重性に直面して、将来の研究ではグリア瘢痕の保護と再生のバランスをどのように取るべきでしょうか?