헨슨 세포

Hensen's cell
상세정보 : Claudius 세포와 Deiters 세포
헨슨 세포
Organ of corti.svg
Hensen의 세포인 Corti 기관의 도식적인 해부학은 외부 머리카락 세포의 일부를 형성합니다.
세부 사항
시스템.지원 시스템
해부학 용어

헨센의 세포는 달팽이관의 코르티 기관에 배치된 키 큰 세포 층으로, 외모세포(OHC)[1][2][3]에 있는 지지 세포의 일부입니다.겉모습은 윗부분이 넓고 아랫부분은 좁고 세포처럼 기둥 모양으로 되어 있다.헨슨 세포의 중요한 형태학적 특징 중 하나는 달팽이관의 세 번째와 네 번째 회전에서 가장 눈에 띄는 지질 방울입니다. 지질 방울은 [4]신경과 평행하기 때문에 청각 과정과 관련이 있는 것으로 생각됩니다.헨슨 세포와 모발 세포 사이에서 발견되는 중요한 구조 중 하나는 갭 접합으로, 그것들은 세포들 사이의 분배와 연결에 중요한 기능을 하는 커넥신들로 이루어져 있으며, 이러한 갭은 장거리 전기 통신을 가능하게 한다.

헨슨의 세포는 많은 기능에서 매우 중요하며, 그들은 이온 대사의 매개자, K+ 공간 완충 경로, 뉴런 신경, 그리고 헨슨의 세포에서 발견된 퓨린 작동성 수용체 모두 지원할 수 있는 적절한 전기 및 미세 기계 환경을 제공하는데 중요하다.모발 세포와 코르티 [5][6]기관의 항상성을 유지하기 위해.또한 헨슨 세포는 척추동물의 손상된 모세포를 재생하고, 죽거나 다친 모세포를 배출하는 식모세포증(phagocytosis)을 거쳐 세포주기에 새로운 모세포와 지지세포를 모두 번식시킬 수 있는데, 그 이유 중 하나는 지지세포가 배아모세포에 의해 분화되기 때문이다.포유류 세포에서 발견되지 않는 재생 기능은 불분명한 상태로 남아 있다.새로운 모발세포의 재생과 더불어 헨슨의 세포는 현재 유전자 치료와 재생 [7]의학의 유망한 대상으로 조사되고 있다.

헨센의 세포는 독일의 해부학자이자 생리학자 빅터 헨센의 이름을 따서 명명되었다.

위치

헨슨의 세포는 달팽이관에서 발견되는 지지 세포 중 하나이며, [3][4]코르티 기관의 세 번째 줄 바깥 머리카락 세포에 위치합니다.

구조.

헨슨 세포의 모양은 달팽이관의 다른 위치에 따라 다양하며, 그것들은 꼭대기 [3]표면에서는 입방체 형태로 나타나는 반면 기초 코일에서는 단일 층의 세포로 나타납니다.그들은 핵과 마이크로빌리를 포함하지만 플라즈마 막의 한계이며, 또한 내소형성 망막이 부족하고 미토콘드리아가 [4]거의 없다.꼭대기 표면에는 헨슨의 세포에서 발견된 자유확대극이 있으며, 세포의 세포질은 기저 코일의 세포보다 꼭대기 표면에서 조금 더 밀도가 높다.세포질을 거의 채우고 있는 세포 내의 확대된 극은 달팽이관의 세 번째와 네 번째 회전에서 눈에 띄는 지질 방울이며, 지질 방울은 청각 [3]과정과 관련이 있는 것으로 생각된다.세포에서 발견되는 파고솜은 헨슨 세포의 또 다른 특징으로, 그들이 [4]식세포증 기능을 가지고 있다는 것을 보여준다.헨슨의 세포는 소리 [7]노출 동안 코르티 기관의 구조를 유지하는 역할을 하는 단단한 세포 골격을 가지고 있다.

지지 세포 간에는 간극 접합부가 있고, 지지 세포와 모발 세포 간에도 간극 접합부는 기저부보다 정점에서 3배 더 밀도가 높은 커넥신들로 이루어져 있다.갭 접합은 내림프와 페리림프 사이의 세포 내 K+ 농도를 조절하고 pH 항상성을 유지하며 세포 [4][5]간 이온의 움직임을 증가시키는데 중요한 역할을 한다.코티 장기에서 발견되는 중요한 갭 접합 단백질인 코넥신 26의 돌연변이는 심각한 청력 손실을 초래할 수 있으며 가장 흔한 유전성 비염색성 [8]난청 중 하나이다.

헨슨 세포에는 신경섬유와 말단 신경섬유가 있는데, 이 신경섬유는 외모의 핵상부에 위치한 화학적 시냅스이며 달팽이관 [4]기저부보다 꼭대기 표면에 더 흔합니다.반면, 말단은 달팽이관 기저부에서 더 흔하며 미토콘드리아, 골지 기구, 고밀도 코어 [9]소포를 포함합니다.지지 세포의 신경화는 기니피그와 [9]랫드에서 시냅토피신 면역 말단을 발견함으로써 나타났다.

레이저 스캔 공초점 현미경(LSCM)에 의해 Hensen 세포에서 소리 노출 후 구조적 변화가 관찰되었으며, 소리 노출 후 Hensen 세포는 Corti 터널을 예인하고, 대부분의 움직임은 외부 부분이 회전하는 세 번째 줄의 외부 모세포에서 발견되었으며, 더 나아가 종종 움직임이 발생하는 것으로 나타났다.외모세포의 첫 번째 줄에 위치한 망상적층(Reticular lamina)의 기울기에 의해 보호된다.소리에 노출되지 않으면 변위가 역전되며, 잔류 구조 변화가 [10]관찰되지 않았다.

기능.

지지 세포가 코르티 기관 내에서 많은 중요한 기능을 수행하며 달팽이관 [11]발달 동안 청각 활성화의 시작을 중재할 수 있다는 증거가 증가했습니다.헨슨 세포는 내림프와 주변림프 양쪽의 이온 대사 및 항상성 조절, 청력 조절, 모세포 조절 및 재생, 달팽이관 [6]손상 예방에 중요하다.달팽이관의 외부 털 세포는 전기 또는 화학적인 [12]자극에 의해 상승할 수 있는 능동적인 움직임에 의해 신호를 전처리합니다.

갭 접합

Corti 기관의 감각세포를 둘러싸고 있는 Hensen 세포와 Deiter 세포를 포함한 지지세포는 갭 접합에 의해 결합되며, 갭 접합은 먼 [13]거리를 통해 세포에서 세포로 전기 및 대사 전달의 기능을 한다.갭 접합은 염료 커플링으로 시각화할 수 있지만, 6-카복시-플루오-레세인의 플루오레세인(fluoresein)을 통해서만 헨슨 세포와 디터 세포 사이에서 볼 수 있다.같은 결과는 칼륨이 풍부한 세포질에 [14]침전되기 때문에 루시퍼 옐로우(Lucper yellow)를 사용했을 때 얻어졌습니다.항생제인 겐타마이신은 산소가 없는 래디칼의 생성을 유도하고 세포 결합을 90%까지 억제합니다.칼모듈린 길항제 W7과 트리플루오페라진(TFP)과 같은 다른 화학물질도 갭 접합을 분리하도록 유도할 수 있다.간극 접합부의 분포 및 연결 기능 때문에 Corti 기관에서는 Syncytium 역할을 하며 달팽이관에서의 [4]기능 조절에 관여합니다.간극 접합을 관찰하는 또 다른 방법은 이온 결합을 사용하는 것이다. 이 방법은 헨슨 세포의 세포 내 막 전위가 거의 항상 Corti의 외부 터널보다 큰 세포 간 공간보다 크다는 관찰에서 비롯되었다.헨슨의 세포는 외부 털 세포로부터 분리되기 때문에, 신호 경로는 이온 결합에 의해 발현될 것이다.세포간 공간막 전위를 초과하는 헨슨 세포의 교류 전위는 갭 [14]접합의 존재에 중요하다고 한다.

이온 항상성

ATP는 헨슨 세포에 칼륨 전류를 유도하고 또한 내부와 외부 모발 세포에서 세포질 칼슘의 농도를 높일 수 있습니다.음의 전위 조건에서, ATP는 Hensen 세포에서 칼슘의 농도를 증가시킨 2상 전류를 활성화 할 수 있으며,[4] 그 후 염화물에 의해 전달되는 또 다른 전류를 유도한 역전 전위이다.ATP가 세포질 칼슘의 증가를 유도했을 때, 막은 탈분극 상태가 되어 외부 모세포가 [12]수축합니다.

퓨린 작용 수용체는 코르티 기관의 세포에서 발견되었으며, 생리학적, 병리학적 작용을 중재할 수 있다.퓨린 작동성 수용체에는 다양한 유형이 있으며, 헨슨 세포에서 가장 일반적으로 발현되는 것은 P2 [6]아형이다.달팽이관에는 또 다른 메타보트로픽성 P2Y 수용체 아형이 발현되어 있으며, P2Y1, P2Y2, P2Y4, P2Y6는 헨센 세포 [6]내에 존재한다.예를 들어 P2X 수용체 서브유닛은 큰 [2]소음에 반응할 때 달팽이관 보호를 담당하는 내와우관 전위의 ATP 유도 감소를 매개할 수 있는 Corti 기관 내 다른 부위에서 서로 다른 기능을 가진 P2X 및 P2Y는 대사성입니다.소음 노출 후 ATP 수치가 상승하여 내과우관 전위(EP)를 감소시킴으로써 P2X 수용체를 통해 K+ 전도도를 변화시켰다.그 결과 퓨린 작동성 신호기구는 소음노출에 대한 달팽이관 감수성을 저하시키는 항상성 조절로 작용하며 달팽이관 내 헨센 세포에서 발현되는 퓨린 작동성 수용체의 상실기능이 소음유도성 난청(NIHL)을 초래할 수 있다.달팽이관에 Ca2+ 농도가 높아지면 NIHL도 발생할 수 있습니다.이온화된 칼슘은 세포 증식, 분화, 세포자멸 등 많은 기능에 중요한 역할을 하며, 과도한 자극을 유발하는 소음에 대한 지속적인 노출을 포함하여 달팽이관 내 농도의 증가를 일으키는 여러 요인이 있습니다. 따라서 Ca2+ 농도의 항상성을 유지하는 것이 중요합니다.[5]

많은 연구에서 헨슨 세포는 -60~-100mV 범위의 휴지 전위를 가지고 있으며, 그 결과 K+ 농도의 항상성은 헨슨 세포의 휴지 전위를 유지하는 데 중요하다.높은 농도의 K+는 헨슨 세포의 탈분극으로 이어져 높은 수준의 내와관 전위를 유지할 수 있으며, 내와관 전위의 변화는 청력 상실로 이어질 수 있다.헨슨 세포막에는 풍부한 ATP 수용체가 존재하기 때문에 세포로 유입되는 ATP는 EP에 유의한 용량 의존적 억제 효과를 가지며, ATP는 K+의 흐름을 조절하여 K+[5]의 항상성을 유지한다.소리에 노출되면 내림프에서는 K+농도가 감소하고 모세포를 둘러싼 누엘 공간에서는 농도가 증가하며, K+의 수송은 지지세포와 모세포 사이의 전달을 나타내며, 지지세포는 달팽이관 내 K+ 버퍼링과 관련이 있다.K+ 버퍼링은 보통 신경계의 [13]신경교세포에 의해 매개된다.

세포 재생

모발세포가 아포토시스(apotosis)를 받으면 주변 지지세포가 손상된 모발세포를 상피나 식세포증 등으로 배출해 척추동물의 [15]새로운 모발세포와 지지세포를 모두 재생한다.하지만 연구들은 인간과 다른 포유동물들이 손상된 모세포를 대체할 수 없다는 것을 발견했고, 모세포의 손실은 영구적인 [16]난청으로 이어질 수 있다.모발세포 재생 외에도 지지세포는 모발세포 [11]생존의 매개자 역할도 한다.열스트레스 상태일 때 지지세포는 모발세포에서 업 레귤레이션되지 않은 열충격단백질 70(HSP70)을 발현할 수 있다.따라서, 지지 세포는 머리카락 세포가 죽었는지 살았는지에 대한 결정 요소 역할을 할 수 있다.새로운 모발세포를 형성하기 위한 지지세포의 용량은 다른 시기에 변화하며, 그것은 코르티 태아 기관에 가장 풍부하며,[7] 성숙할 때 상당히 감소한다.지지세포는 모세포와 구별되는데, 초기 배아모세포가 노치 수용체에 결합하는 리간드를 발현할 때 모세포 표현형을 얻는 것을 방해하고, 이 세포들은 지지세포로 분화할 것이다, 이것은 지지세포가 새로운 모세포를 재생시킬 수 있는 이유 중 하나이다.를 [8]참조해 주세요.

척추동물의 세포를 지탱하는 털세포의 재생은 생쥐의 신생아 달팽이관에서 발견된 녹색 형광단백질(GFP)의 발현으로 입증됐다.다양한 단계에서 모발세포를 생성하는 지지세포의 능력을 테스트하기 위해 생쥐에서 Corti의 p27-gfp 트랜스제닉 기관을 분석하기 위해 트랜스제닉 발현을 통해 Hensen 세포 마커 발현의 높은 수준을 확인했다.지지세포의 모발세포 재생의 80% 이상이 배아 13~14년 사이에 활성화되어 이 [15][17]단계 이후 급격히 감소하는 것보다 더 많은 것으로 나타났다.새의 털세포의 재생산에는 N-cadherin과 E-cadherin 두 종류가 있으며, E-cadherin의 발현은 지지세포 사이에서 발견되며, 이는 두 지지세포 간의 상호작용이 E-cadherin과 N-cadherin의 일부에 의해 매개될 것임을 나타낸다.N-카데린만 지지 세포와 모발 세포 사이의 상호작용에서 발견됩니다.연구들은 또한 N-cadherin이 지지 세포의 증식과 관련이 있다는 것을 발견했는데, 이것은 종종 모세포의 손실이나 부상을 야기하는 N-cadherin의 오작동이 지지 [8]세포의 활성화에 의해 모세포의 재생으로 이어질 수 있다는 것을 의미한다.

레퍼런스

  1. ^ Defourny J, Mateo Sánchez S, Schoonaert L, Robberecht W, Davy A, Nguyen L, Malgrange B (April 2015). "Cochlear supporting cell transdifferentiation and integration into hair cell layers by inhibition of ephrin-B2 signalling". Nature Communications. Nature. 6: 7017. Bibcode:2015NatCo...6.7017D. doi:10.1038/ncomms8017. PMID 25923646.
  2. ^ a b Lagostena L, Ashmore JF, Kachar B, Mammano F (March 2001). "Purinergic control of intercellular communication between Hensen's cells of the guinea-pig cochlea". The Journal of Physiology. United States: Wiley-Blackwell. 531 (Pt 3): 693–706. doi:10.1111/j.1469-7793.2001.0693h.x. PMC 2278490. PMID 11251051.
  3. ^ a b c d Merchan MA, Merchan JA, Ludeña MD (October 1980). "Morphology of Hensen's cells". Journal of Anatomy. 131 (Pt 3): 519–23. PMC 1233249. PMID 6260724.
  4. ^ a b c d e f g h Li-dong Z, Jun L, Yin-yan H, Jian-he S, Shi-ming Y (2008). "Supporting Cells–a New Area in Cochlear Physiology Study". Journal of Otology. 3 (1): 9–17. doi:10.1016/S1672-2930(08)50002-X.
  5. ^ a b c d Ye R, Liu J, Jia Z, Wang H, Wang Y, Sun W, Wu X, Zhao Z, Niu B, Li X, Dai G, Li J (June 2016). "Adenosine Triphosphate (ATP) Inhibits Voltage-Sensitive Potassium Currents in Isolated Hensen's Cells and Nifedipine Protects Against Noise-Induced Hearing Loss in Guinea Pigs". Medical Science Monitor. 22: 2006–12. doi:10.12659/MSM.898150. PMC 4913814. PMID 27292522.
  6. ^ a b c d Berekméri E, Szepesy J, Köles L, Zelles T (February 2019). "Purinergic signaling in the organ of Corti: Potential therapeutic targets of sensorineural hearing losses". Brain Research Bulletin. 151: 109–118. doi:10.1016/j.brainresbull.2019.01.029. PMID 30721767.
  7. ^ a b c Wan G, Corfas G, Stone JS (May 2013). "Inner ear supporting cells: rethinking the silent majority". Seminars in Cell & Developmental Biology. 24 (5): 448–59. doi:10.1016/j.semcdb.2013.03.009. PMC 4005836. PMID 23545368.
  8. ^ a b c Warchol, Mark E. (2007-05-01). "Characterization of supporting cell phenotype in the avian inner ear: Implications for sensory regeneration". Hearing Research. Terminal differentiation - A challenge in regeneration. 227 (1): 11–18. doi:10.1016/j.heares.2006.08.014. ISSN 0378-5955. PMID 17081713.
  9. ^ a b Burgess BJ, Adams JC, Nadol JB (June 1997). "Morphologic evidence for innervation of Deiters' and Hensen's cells in the guinea pig". Hearing Research. 108 (1–2): 74–82. doi:10.1016/S0378-5955(97)00040-3. PMID 9213124.
  10. ^ Ulfendahl, Mats; Scarfone, Eric; Fridberger, Anders; Flock, Britta; Flock, Åke (1999-06-01). "Supporting Cells Contribute to Control of Hearing Sensitivity". Journal of Neuroscience. 19 (11): 4498–4507. doi:10.1523/JNEUROSCI.19-11-04498.1999. ISSN 0270-6474. PMC 6782614. PMID 10341250.
  11. ^ a b Monzack EL, Cunningham LL (September 2013). "Lead roles for supporting actors: critical functions of inner ear supporting cells". Hearing Research. 303: 20–9. doi:10.1016/j.heares.2013.01.008. PMC 3648608. PMID 23347917.
  12. ^ a b Nilles R, Järlebark L, Zenner HP, Heilbronn E (February 1994). "ATP-induced cytoplasmic [Ca2+] increases in isolated cochlear outer hair cells. Involved receptor and channel mechanisms". Hearing Research. 73 (1): 27–34. doi:10.1016/0378-5955(94)90279-8. PMID 8157503.
  13. ^ a b Mammano, F.; Goodfellow, S. J.; Fountain, E. (1996-01-31). "Electrophysiological properties of Hensen's cells investigated in situ". NeuroReport. 7 (2): 537–542. doi:10.1097/00001756-199601310-00039. ISSN 0959-4965. PMID 8730824.
  14. ^ a b Zwislocki, Jozef J.; Slepecky, Norma B.; Cefaratti, Lisa K.; Smith, Robert L. (1992-01-01). "Ionic coupling among cells in the organ of Corti". Hearing Research. 57 (2): 175–194. doi:10.1016/0378-5955(92)90150-L. ISSN 0378-5955. PMID 1733911.
  15. ^ a b White PM, Doetzlhofer A, Lee YS, Groves AK, Segil N (June 2006). "Mammalian cochlear supporting cells can divide and trans-differentiate into hair cells". Nature. 441 (7096): 984–7. Bibcode:2006Natur.441..984W. doi:10.1038/nature04849. PMID 16791196.
  16. ^ Zheng F, Zuo J (June 2017). "Cochlear hair cell regeneration after noise-induced hearing loss: Does regeneration follow development?". Hearing Research. 349: 182–196. doi:10.1016/j.heares.2016.12.011. PMC 5438754. PMID 28034617.
  17. ^ Segil, N.; Chen, P. (1999-04-15). "p27(Kip1) links cell proliferation to morphogenesis in the developing organ of Corti". Development. 126 (8): 1581–1590. ISSN 0950-1991. PMID 10079221.