크로마톨리시스

Chromatolysis
이 그림은 정상적인 뉴런을 도축 부상 후 크로마토 분해를 받는 뉴런과 비교한다.축 손상 후 재생이 발생할 수 있다.

크로마톨리시스(Chromatolyis)는 뉴런의 세포체에서 니셀 신체가 분해되는 것이다.하등 척추동물의 도끼절개, 허혈, 세포 독성, 세포 탈진, 바이러스 감염, 동면에 의해 유발되는 세포의 유도 반응이다.재생에 의한 뉴런 회복은 크로마톨리시스 후 발생할 수 있지만, 대부분 사멸의 전조인 경우가 많다.크로마토라이시스(chromatolyis)의 발생은 세포주위를 향해 핵이 현저하게 이동하며 핵, 핵, 세포체의 크기가 증가하는 것도 특징이다.[1]"크로마토분해"라는 용어는 초기에 핵부품의 점진적인 분해로 특징지어지는 세포죽음의 관찰된 형태를 설명하기 위해 1940년대에 사용되었는데, 현재는 세포사멸이라고 불린다.[2]크로마톨리시스(Chromatolyisis)는 여전히 니슬 물질이 분해되는 신경세포에서 특정 세포사멸 과정을 구별하는 용어로 사용된다.

역사

1885년, 연구원 발터 플레밍은 퇴화된 포유류 난소 모낭에서 죽어가는 세포를 묘사했다.그 세포들은 피코틴 크로마틴의 가변적인 단계를 보여주었다.이러한 단계에는 플레밍이 "반달" 모양을 하고 "크로마틴 볼"로 나타나며, 크거나, 매끄럽고, 둥근 전자-감지 염색질량을 닮은 구조로 묘사된 염색질 응결이 포함되었다.다른 단계들은 작은 몸체로 세포 분열을 포함했다.플레밍은 이 퇴행성 과정을 "염색화분해"라고 명명하여 핵 성분의 점진적인 분해를 묘사했다.그가 기술한 과정은 현재 세포사멸을 기술하는 비교적 새로운 용어인 세포사멸과 맞아떨어진다.[2]

플레밍의 연구와 거의 같은 시기에, 염색분해 또한 젖을 짜는 유선과 유방암 세포에서 연구되었다.포유류에서 난소낭의 퇴행성을 관찰한 결과, 세포의 증식에 의한 세포의 증식을 상쇄하기 위해 필요한 세포 과정이 존재한다는 주장이 나왔다.이때 크롬분해가 이 생리적 과정에 주요한 역할을 하도록 제안되었다.크로마톨리시스 역시 발달 중 여러 장기의 필요한 세포 제거에 책임이 있다고 생각되었다.다시 말하지만, 이러한 확장된 크로마톨리시스 정의는 현재 우리가 말하는 세포사멸과 일치한다.

1952년, 연구는 배아 발달에서 세포사멸 과정 중 세포의 생리학을 변화시키는 크로마토라이시스 역할을 더욱 뒷받침했다.또한 염색분해 시에도 미토콘드리아의 건전성이 유지되는 것으로 관찰되었다.

1970년대까지, 크로마톨리시스라는 보존된 구조적 특징이 확인되었다.크로마토분해의 일관된 특징으로는 세포질 및 염색질의 응축, 세포수축, '크로마틴 공'의 형성, 온전한 정상 오르가넬, 세포막에 둘러싸인 파편의 싹이 트면서 관찰되는 세포의 분열 등이 있었다.이 싹이 돋아나는 파편들은 "사복체"라고 불렸으며, 따라서 이러한 형태의 세포 죽음을 묘사하기 위해 "사복체"라는 이름을 붙였다.이러한 연구의 저자들은 크롬분해에 관한 오래된 출판물에 익숙하지 않을 가능성이 가장 높으며 본질적으로 세포분해와 동일한 과정으로 사멸을 설명하고 있었다.[2]

크로마톨리시스 종류

헤마토실린과 에오신 얼룩을 사용하여 중앙 색소분해를 시각화한 모토뉴론을 보여주는 척수 앞 뿔의 고배율 마이크로그래프.이미지 속 크로마토성 세포는 부어 보이는 세포로, 내부에 짙은 자주색 물질이 빠져 있는 세포들이다.

중앙 크로마톨리시스

중심 크로마톨리시스(central chromatolyis)는 크로마톨리시스(chromatolyis)의 가장 흔한 형태로서 뉴런 중심핵 근처에서 니셀 신체의 손실이나 분산을 시작한 다음, 주변으로 플라즈마 멤브레인 쪽으로 확장하는 것이 특징이다.또한 중심 크로마토분해의 특징은 핵이 페리카리온의 주변부를 향해 변위하는 것이다.[3][4][5]다른 세포 변화는 중앙 크로마토분해 과정에서 관찰된다.니셀 해체의 과정은 정상적인 모습의 니셀 몸이 존재할 수 있는 뉴런의 세포체 주변 쪽으로 덜 뚜렷하다.[1]신경필름의 과대증상이 자주 관찰되지만 그 정도는 다양하다.중심 색소분해를 하는 동안 자가성 빈혈과 라이소솜 구조물의 수는 종종 증가한다.골지 기구와 신경관 같은 다른 기관지에서도 변화가 일어날 수 있다.그러나 이러한 변화의 정확한 의미는 현재 알려져 있지 않다.축전단을 수신하는 뉴런에서 중심 크로마톨리시스(central chromatolyis)는 핵과 축전 힐록 사이의 영역에서 관찰된다.......[6]

말초 크로마톨리시스

말초 크로마토분해는 훨씬 덜 흔하지만, 특정 종에서 도끼절개술과 허혈 후에 발생하는 것으로 보고되어 왔다.말초 크로마톨리시스란 본질적으로 중심 크로마톨리시스(central chromatolyis)의 역순으로, 니셀 신체의 분해는 뉴런의 주변부에서 시작되어 세포핵을 향해 안쪽으로 확장된다.말초 크로마톨리시스(peripheral chromatolyis)는 리튬 유도 크로마톨리시스(chromatolyis)에서 발생하는 것으로 관찰되어 왔으며 효소 활성의 파동이 항상 과핵 영역 또는 핵 주위에 위치한 영역에서 세포의 말초 영역으로 진행된다는 가설을 조사하고 반박하는 데 유용할 수 있다.[7]

원인들

니슬 보디와 리포푸신(Lipofuscin)이 있는 축소성 척추 운동 뉴런의 이미지.분홍색 구조물은 니슬 몸체, 파란색과 노란색 구조물은 리포푸신 과립이다.운동 신경세포의 크로마토분해에서, 이 분홍색 구조들은 용해된다.[8]

도끼절개술

액손이 다치면 뉴런 전체가 반응해 액손 재생에 필요한 신진대사 활동이 늘어난다.이 반응의 일부는 크로마톨리시스 사건에 의해 야기된 구조 교체를 포함한다.[9]도끼절개술로 인한 핵부품의 확대는 세포의 세포골격의 변화로 설명할 수 있다.사이토스켈레톤은 세포의 핵 성분과 뉴런의 세포체 크기를 유지한다.뉴런 내의 단백질의 증가는 시토스켈레톤에 이런 변화를 가져온다.예를 들어, 크로마토분해를 겪고 있는 뉴런에서 인광화 신경필라멘트 단백질과 세포골격 성분인 튜불린과 액틴이 증가한다.[4]단백질의 증가는 사이토스켈레톤 크기의 증가로 설명할 수 있다.세포 몸체 사이토스켈레톤에 변화가 생긴 것은 도축 부상에 따른 핵 편심 증대의 원인이 되는 것으로 보인다.[1][3]

도끼절개술에 따른 염색분해 발생의 이면에 있는 한 가지 가설은 도끼의 단축이 상처입은 뉴런에서 형성을 거치는 도끼 사이토스켈레톤 결합을 방해한다는 것이다.핵 이심률은 핵과 축융 힐록 사이에 과도한 축방향 시토스켈레톤이 존재하기 때문에 크롬분해를 유발한다고 볼 수 있다.두 번째 가설은 도축 세포골격계 단백질의 막힘이 염색분해를 일으킨다는 것을 제안한다.[8]

도끼절개술은 또한 신경세포의 중앙 색소분해가 발생할 때 기저세포의 얼룩을 잃게 한다.얼룩의 손실은 핵 근처에서 시작되어 액손 언덕 쪽으로 퍼진다.염기성 림은 색소분해가 세포질 골격을 압축하면서 형성된다.[8]

아크릴아미드 도취

아크릴아미드 도취는 크로마톨리시스 유도 작용제로 밝혀졌다.한 연구군에서 쥐에게 3일, 6일, 12일 동안 아크릴아미드를 주입했고 L5 등근근의 A-세포와 B세포 페리카리아를 검사했다.B-세포 페리카리아에서는 형태학적 변화가 없었지만, A-세포 페리카리아는 6일과 12일 그룹에서 각각 인구의 11%, 23%에서 염색분해를 보였다.연구의 목적상 A세포는 핵이 크고 핵 중앙에 위치하는 갱년기 뉴런으로 정의되었고, B세포는 핵 주변을 따라 분포된 많은 핵들을 가지고 있었다.아크릴아미드 도취는 역사적으로나 기계적으로 신경도축 절개술과 유사하다.각각의 경우에 뉴런은 세포체와 액손의 색소분해와 위축을 겪는다.또한 두 가지 모두 액손에서 세포체로 영양인자의 수송이 감소하여 액손에 신경필라멘트를 전달하는 데 기계적으로 관련이 있는 것으로 보인다.[10]

리튬

리튬에 대한 노출은 쥐에서 크로마토분해를 유도하는 방법으로도 이용되어 왔다.이 연구는 수일 동안 암컷 루이스 쥐에게 다량의 염화 리튬을 주입하는 것을 포함했다.삼차근과 등근의 강글리아를 검사한 결과 이들 세포에서 말초 크로마톨리시스(therememinal root ganglia)가 발견되었다.세포들은 세포 전체에서 니슬 사체의 숫자가 감소하는 것을 보여주었고, 특히 말초 세포질에서는 니슬 사체가 완전히 존재하지 않았다.리튬을 말초 크로마토 분해를 유도하는 방법으로 사용하는 것은 간단하고 핵 변위를 일으키지 않기 때문에 크로마토 분해를 향후 연구하는데 유용할 수 있다.[7]

관련 질병

근위축성 측경화증(ALS)

중추 크로마톨리시스(central chromatolyis)는 근위축성 측경화증(ALS) 환자들의 척추 전방 경음기와 운동 신경세포에서 관찰되었다.[11]ALS 환자들은 염색체화된 신경 세포 내에서 일어나는 중요한 변화를 가지고 있는 것으로 보인다.[12][13]이러한 변화에는 집적된 다크 미토콘드리아와 사전 시냅스 소변기의 밀집된 대기업, 신경필름 다발, 현저한 사전 시냅스 소변 증가 등이 포함된다.운동 신경세포의 기능에 대한 변화도 관찰되었다.크로마토성 운동 신경세포의 가장 대표적인 기능 변화는 단합성 흥분 후 전위(EPSP)의 크기가 크게 줄어든 것이다.이러한 단합성 EPSP는 ALS 환자들의 색소 세포에서도 장기화되는 것처럼 보인다.전방 경음기 뉴런에 대한 이러한 기능적 변화는 특정 흥분성 시냅스 입력을 제거하여 ALS 질환의 특징인 임상 운동 기능 장애를 초래할 수 있다.[13]

알츠하이머병과 픽병

알츠하이머병은 뉴런과 시냅스의 소멸을 수반하는 주요 신경퇴행성 질환이다.크로마톨리시스증은 알츠하이머 환자의 뉴런에서 종종 사멸의 전조로 관찰되었다.크로마토릭 세포는 픽스병이라고 알려진 병리학적으로 유사한 질병에서도 관찰되었다.[14]대부분의 최근 연구는 구리 또는 알루미늄 중독에 걸린 쥐의 세포에서 크로마토 분해를 관찰했는데, 둘 다 알츠하이머병의 병원체 생성에 관여한다고 가정하고 있다.[15][16]

특발성 뇌계 신경 크로마톨리시스

성체 소의 뇌계에는 특발성 뇌계 뉴런 크로마톨리시스(IBNC)로 알려진 신경퇴행성 질환이 있는 중증 뉴런 크로마톨리시스(Neural Chromatolyis)가 검출됐다.소에서 IBNC의 증상은 임상적으로 광우병으로 알려진 소해면상뇌병증의 특징과 유사하다.이러한 증상들은 떨림, 근육 운동 조정의 부족, 불안과 체중 감소를 포함했다.[17]세포 수준에서 IBNC는 뇌계 및 두개골 신경 내 뉴런과 액손의 퇴화로 표시된다.이 질병은 또한 뇌의 프리온 단백질(PRP)에 대한 비정상적인 라벨링과 상당한 상관관계가 있다.IBNC는 회백질의 다양한 부위의 비지지성 염증 및 해면형 변화를 동반하여 심각한 신경, 축, 미엘린 저하로 특징지어져 왔다.해마 퇴화로 인한 뉴런의 현저한 손실도 관찰되었다.퇴화된 크로마토플리시스 뉴런은 PRP에 대한 세포내 라벨링을 거의 보여주지 않았다.[18]

알코올성 뇌병증

크로마톨리시스증은 알코올성 뇌병증 환자에게서 보고되었다.중심 크로마톨리시스(central chromatolyis)는 주로 뇌계의 뉴런들 사이에서 관찰되었으며, 특히 폰틴핵과 소뇌결절핵에서 관찰되었다.두개골 신경, 아크쿠아산 핵, 후행 뿔 세포의 핵도 영향을 받았다.알코올성 뇌병증 환자들을 검사하는 연구는 중앙 색소 침착증의 증거를 제시한다.알코올과 연관된 두 가지 형태의 뇌병증인 마르키아파바-비냐미 질환과 베르니케-코르사코프 증후군을 가진 환자들에서는 척수 자국이 경미하게 심하게 퇴화된 것이 관찰되었다.[19]

미래연구

크로마토 분해를 위한 메커니즘과 신호는 1960년대에 처음으로 심층적으로 연구되었고, 여전히 더 많은 조사를 할 가치가 있다.[9][20]도끼절개술은 크로마토분해를 유발하는 가장 직접적인 요인 중 하나임이 분명하며, 만약 추가적인 연구가 크로마토분해에 대한 도끼 손상을 연관시키는 특정 경로를 설명하는데 투입된다면, 뉴런의 크로마토성 반응을 중지시키고 퇴행성 d의 해로운 영향을 개선시키기 위한 잠재적 치료법이 개발될 수 있을 것이다.알츠하이머나 ALS와 같은 [20]질병들

참조

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