위성글리알세포

Satellite glial cell
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위성글리알세포
1318b DRG.jpg
위성 글라이알 세포가 감각 신경세포의 세포체를 둘러싸고 있다.
세부 사항
위치감각적, 동정적, 부교감적 갱년기에 있는 뉴런 신체의 표면
식별자
라틴어글리오시토스강글리오니쿠스
NeuroEx ID사오792373294
THH2.00.06.2.02002
미세조영술의 해부학적 용어

이전에 암피시체라고[1] 불리던 위성 글리알 세포는 말초신경계의 갱년기에 있는 뉴런 세포체의 표면을 덮고 있는 글리알 세포다. 그러므로, 그들은 감각, 동정, 부교감에서 발견된다.[2][3] 위성 글라이알 세포(SGCs)와 슈완 세포(PNS에 일부 신경섬유를 녹이는 세포)는 모두 발달 중 배아의 신경마루에서 유래한다.[4] SGC는 교감성 갱년기의 미세한 환경을 통제하는 등 다양한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.[3] 이들은 중추신경계(CNS)에서 아스트로사이테스와 비슷한 역할을 하는 것으로 생각된다.[3] 그들은 주변의 뉴런에 영양분을 공급하고 구조적 기능도 가지고 있다. 위성 세포는 또한 보호되고 완충되는 세포의 역할을 한다. 또한 신경 활성 화학물질과의 다양한 상호작용을 허용하는 다양한 수용체를 표현한다.[5] 이러한 수용체와 다른 이온 통로들 중 많은 것들이 최근 만성 통증과[6] 대상포진 같은 건강 문제에 연루되어 있다.[7] 이러한 세포에 대해 더 많은 것을 배울 필요가 있으며, SGC의 추가적인 특성과 역할을 둘러싼 연구가 진행 중이다.[8]

구조

위성 글라이알 세포는 각각의 신경계 구획에서 교감 및 부교감 갱년기 전반에 걸쳐 표현된다.[2]

위성 활엽세포는 말초신경계에서 발견되는 활엽의 일종으로, 특히 감각,[2] 교감, 부교감신경계 등에서 발견된다.[3] 그들은 이 갱년기의 개별 뉴런을 둘러싸고 있는 얇은 세포 피복들을 구성한다.

SGC에서, 세포체는 비교적 큰 단일 핵을 포함하는 영역에 의해 표시된다. 세포 본체의 각 면이 바깥쪽으로 뻗어 있어 심막 공정을 형성한다. 핵이 포함된 부위는 세포질 부피가 가장 커서 SGC 피복의 이 부위가 더 두꺼워진다.[3] 여러 개의 SGC를 서로 겹겹이 쌓으면 피복 두께가 0.1마이크로미터(3.9×10인치−6)로 더 두꺼워질 수 있다.[9]

납작한 모양에도 불구하고, 위성 글라이알 세포는 세포 제품을 만들고 세포의 동점 환경을 유지하는 데 필요한 모든 공통적인 장기를 포함하고 있다. SGC의 플라즈마 막은 얇고 밀도가 높지 않으며,[10] 접착 분자,[11] 신경전달물질 및 기타 분자를 위한 수용체,[10] 특히 칼륨 이온 채널과 관련이 있다.[12] 개별 SGC 내에는 거친 소포체 망막과[13] 부드러운 소포체 망막 둘 다 있지만, 후자는 훨씬 풍부하지 않다.[10] 대부분의 경우 골지 기구와 SGC의 중심부는 세포 핵에 매우 가까운 지역에서 발견된다. 반면에, 미토콘드리아는 자동포자기와 리소솜, 리포푸신 과립, 페록시솜과 같은 다른 형태의 카타볼릭 분해에 관여하는 세포질[10] 전체에서 발견된다.[14] 미세관 및 중간 필라멘트 모두 세포질 전체에서 볼 수 있으며, 대부분 SGC 피복에 평행하게 놓여 있다. 이러한 필라멘트는 Axon 힐록과 Axon의 시작 부분에서 교감성 갱년기의 SGC에서 더 높은 농도로 발견된다.[10] 감각 갱년기 연구자들의 일부 SGC에서 핵 근처의 세포 표면에서 바깥으로 뻗어 나와 혈장 막의 깊은 움푹 들어간 세포 외 공간으로 확장되는 단일 실륨을 보아왔다.[15] 그러나 실륨은 9쌍의 말초 미세관만 가지고 있는 반면 축축한 미세관 쌍은 부족하여 그 구조가 뉴런, 슈완 세포, CNS의 아스트로사이테와 매우 유사하다.[10]

감각신경통에서

감각 신경세포의 위성 글래미아 세포는 감각 신경세포 주위를 감싸고 있는 층상세포다.[2] 여러 개의 SGC의 봉투가 각 감각 뉴런을 완전히 감싸고 있다.[2] 피복을 구성하는 SGC의 수는 피복이 둘러싸고 있는 뉴런의 부피에 비례하여 증가한다. 또한 피복 자체의 부피는 뉴런의 소마타의 부피와 표면적에 비례하여 증가한다. 피복과 뉴런 플라스마 막 사이의 세포외 공간의 거리는 20나노미터(7.9×10인치−7)로 뉴런과 그 SGC 피복은 단일 해부학적 및 기능적 단위를 형성할 수 있다.[16] 이러한 개별 단위는 결합조직 영역에 의해 분리된다. 그러나 일부 감각 신경 세포들은 결합 조직 내에서 같은 공간을 차지하고 있으며, 따라서 2, 3개의 뉴런으로 이루어진 "클러스터"로 함께 그룹화된다. 대부분의 경우 클러스터 내의 각 개별 뉴런은 여전히 자신의 SGC 피복에 둘러싸여 있지만, 경우에 따라서는 누락되기도 한다.[17] 어떤 감각 신경 세포들은 세포 표면에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 마이크로빌리라고 불리는 작은 돌출부를 가지고 있다. SGC 피복에 근접하기 때문에, 뉴런 플라즈마 막의 이러한 마이크로빌리는 피복의 홈에 닿아 세포들 간의 물질 교환이 가능하다.[18]

동정심 많은 갱리아에서.

교감성 신경세포에서 위성 글라이알 세포는 세 가지 주요 세포 유형 중 하나이며, 다른 두 종류는 교감성 신경세포와 작고 강렬한 형광(SIF) 세포다.[3] 교감성 갱년기의 SIF 세포는 그룹으로 분리되며, 각각의 세포는 SGC 피복으로 둘러싸여 있다.[19] 교감성 갱년기의 SGC는 신경의 파고에서 나오며 배아 발달 중에 뉴런이 존재하고 성숙할 때까지 증식하지 않으며, 이는 뉴런이 SGC의 분열과 성숙을 신호한다는 것을 나타낸다.[4] 교감성 갱년기의 SGC는 감각 갱년기의 SGC와 동일한 기본 구조를 따른다. 단, 교감성 갱년기도 시냅스를 받는다는 점을 제외한다. 따라서 교감 뉴런의 SGC 피복은 소마타 근처의 축선 언덕을 덮기 위해 더욱 확장되어야 한다.[20] 활석핵 근처의 피복부위처럼, 액손 언덕의 피복부위는 나머지 뉴런을 둘러싸고 있는 부위보다 두껍다. 이것은 SGC가 시냅스 환경에서 역할을 하므로 시냅스 전송에 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

다른 글리알 세포와의 차이

많은 사람들이 SGC를 CNS의 아스트로사이테에 비유하는데, 이는 SGC가 신경전달물질 전달체의 존재와 글루타민 합성효소의 발현과 같은 특정한 해부학적, 생리학적 특성을 공유하기 때문이다.[3] 그러나 SGC를 그들 자신의 뚜렷한 활공세포 범주에 넣는 구별되는 요소들이 있다. SGC는 대부분 개별 감각 및 부교감 뉴런을 완전하고 파손되지 않은 피복으로 둘러싸고 있는 반면, 교감성 갱년기의 대부분의 뉴런은 완전히 연속적인 SGC 피복이 결여되어 있어 뉴런의 세포외 공간과 SGC가 있는 결합조직 내의 공간 사이의 물질의 직접 교환이 제한적이다.uated.[9] 더욱이, 갭 결합은 인접한 뉴런의 피복에 있는 SGC와 같은 피복에 있는 SGC 사이에 존재한다(반복적인 갭 결합).[2] 이러한 틈새 접합은 루시퍼 옐로우나 뉴로비오틴과 같은 전자 현미경 검사 및 체중 추적 표지의 사용을 통해 확인되었다. SGC가 다른 피복의 SGC 또는 동일한 피복의 SGC에 결합되는 정도는 세포 환경의 pH에 따라 달라진다.[2]

연구자들은 쥐와 쥐에 대한 연구를 통해, 위성 글라이알 세포가 무스카린 아세틸콜린, 에리트로포이에틴 수용체와 같은 많은 신경전달물질 수용체를 표현한다는 것을 발견했다.[2] SGC와 다른 활엽세포들을 구별하기 위해 연구원들은 마커를 사용하여 어떤 단백질이 다른 세포에서 발견되는지를 밝혀냈다. SGCs는 GFAP와 [21]다른 S-100 단백질을 표현하지만,[22] 오늘날 SGC 식별에 가장 유용한 표기는 글루타민 신디사이즈(GS)이다. 지에스(GS)의 수치는 휴식시 비교적 낮지만 뉴런이 축손상을 입으면 크게 증가한다.[2] 게다가 SGC는 사이토카인, 아데노신 삼인산염(ATP), 그리고 다른 화학적 메신저를 방출하는 메커니즘도 가지고 있다.[3]

함수

위성 활엽세포의 생리학적 역할을 결정하는 연구가 현재 진행 중이다. 현재의 이론들은 SGC가 교감성 갱년기의 미세한 환경을 제어하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다. 이는 SGC가 뉴런을 거의 완전히 감싸고 세포막을 가로지르는 분자의 확산을 조절할 수 있다는 관측에 근거한 것이다.[3] 이전에 형광 단백질 트래커를 순환계를 우회하기 위해 자궁경부 갱내부에 주입했을 때 뉴런 표면에서는 발견되지 않는 것으로 나타났다. 이는 SGC가 개별 뉴런의 세포외 공간을 조절할 수 있음을 시사한다.[23] 자율신경절 내 SGC가 큰 분자에 대한 기능 장벽으로서 혈액-뇌 장벽과 유사한 역할을 하고 있다는 추측도 있다.[24]

SGCs는 뉴런 미세환경의 조절기 역할을 하고 있으며, 아스트로사이테스와 매우 유사한 전기적 특성도 가지고 있다.[25] 아스트로사이테스는 두뇌 내의 미세한 환경을 통제하는 데 있어서 잘 연구되고 정의된 역할을 가지고 있으므로, 연구자들은 교감성 갱년기 내에서 SGC의 어떤 동질적인 역할을 조사 중이다. 감각 기관 내 미세 환경을 조절하는 확립된 모드는 Na+, Cl과− 결합하면 신경 전달체를 세포로 운반하는 특수 전달체에 의해 물질을 흡수하는 것이다.[26] 글루탐산염과 감마-아미노부틸산(GABA)[27]을 위한 운반체가 SGC에서 발견되었다. 그들은 갱년기의 세포외 공간의 구성 조절에 적극적으로 관여하고 있는 것으로 보인다. 글루타민산 글루타민으로의 전환을 촉진하는 글루타민 합성효소는 SGC에서 다량으로 발견된다.[28] 또한 SGC는 글루탐산염 관련 효소 글루탐산탈수소효소와 화농산 카르복실라제를 함유하고 있어 뉴런에 글루타민뿐 아니라 악성·유당까지 공급할 수 있다.[28]

분자 특성

SGC는 인접한 뉴런과 달리 시냅스를 가지지 않고 뉴런에서 발견되는 것과 유사한 다양한 신경활성 물질에 대한 수용체를 갖추고 있다.[5] 액손 단자뿐만 아니라 뉴런의 다른 부분들도 수용체를 아세틸콜린(ACH), GABA, 글루탐산염, ATP, 노르아드레날린, 물질 P, 캡사이신 등의 물질로 운반한다.[29] 현재의 연구는 SGC가 뉴런과 같은 화학적 자극에도 반응할 수 있다는 것을 밝혀내고 있다. 연구는 진행 중이며 부상 수리 메커니즘에 대한 SGC의 역할은 아직 완전히 파악되지 않았다.

SGC의 분자특성

분자[2] 강리아 유형 탐지 방법 평.
글루타민 합성효소 마우스 TG IHC 글루탐산염과 암모니아 응축에 촉매 작용하여 글루타민 형성
GFAP 랫드 DRG, TG IHC 신경 손상에 의해 상향 조정됨
S100 랫드 DRG IHC 신경 손상에 의해 상향 조정됨
내더린 ETB 수용체 쥐, 토끼 DRG IHC, 자동 방사선 촬영 ET 차단제는 동물 모델의 통증을 완화시키는 것으로 보여진다.
브래디키닌B수용체2 랫드 DRG 전기생리학 염증 과정에 관여함
P2Y수용체 마우스 TG Ca2+ 이미징, IHC nociception에 기여
ACH 무스카린 수용체 랫드 DRG IHC, mRNA(ISH) 감각 기관에서 잘 정의되지 않은 역할
NGF trkA 수용체 랫드 DRG 면역-EM 신경 손상에 대한 반응에 역할을 할 수 있음
TGFα 랫드 DRG mRNA(ISH), IHC 부상 후 신경증식 촉진
에리트로포이에틴수용체 랫드 DRG IHC
TNF-α 마우스 DRG, TG IHC 신경파쇄, 대상포 단순 활성화로 염증 중재자 증가
IL-6 마우스 TG IHC 염증 시 방출되는 사이토카인, 자외선 조사에 의해 증가
ERK 랫드 DRG IHC 감수분열과 유사분열 조절을 포함한 기능에 관여함
JAK2 랫드 DRG IHC 타입 II 사이토카인 수용체 제품군 이외의 신호 단백질
소마토스타틴 sst1 수용체 랫드 DRG IHC 소마토스타틴은 많은 호르몬과 다른 분비 단백질의 분비를 억제한다.
가바 트랜스포터 랫드 DRG 자동 방사선 촬영
글루탐산수송체 랫드 DRG mRNA(ISH), IHC, 자동 방사선 촬영 글루탐산염 제거(흡입)로 흥분성 신경전달물질 신호 종료
구아닐레이트 사이클라아제 랫드 DRG, TG cGMP용 IHC 펩타이드 호르몬, NO 등 세포간 메신저가 전하는 메시지를 내실화한 두 번째 메신저
PGD 싱타아제 칙 DRG IHC 중추신경계 영양인자뿐만 아니라 신경계통으로도 기능하는 것으로 알려져 있다.

임상적 유의성

만성통증

SGC를 포함한 글리알 세포는 오랫동안 뉴런 손상과 부상에 대응한 역할을 인정받아 왔다. SCG는 특히 만성 통증의 생성과 지속성을 포함하는 새로운 역할에 관여했으며, 이는 고농축과 다른 형태의 자발적 고통을 수반할 수 있다.[30]

생체 활성 분자의 분비

SGC는 뉴런으로 통증을 전달하는 사이토카인과 다른 생체 활성 분자를 방출할 수 있는 능력을 가지고 있다.[6] 신경트로핀과 종양 괴사 인자 α(TNFα)는 뉴런을 고통에 민감하게 만드는 다른 세포 요인이다.[30] SGCs는 아스트로시테스처럼 잘 알려진 다른 유형의 글리알 세포보다 적은 숫자로 PNS에 존재하지만, 그들의 생리학적 및 약리학적 특성들 중 일부 때문에 nociciceation에 영향을 미치기로 결정되었다.[21] 사실, 아스트로사이테스처럼, SGC는 이웃한 신경 활동을 감지하고 조절할 수 있는 능력을 가지고 있다.[30] 첫째, 신경세포 손상 기간 후 SGC는 GFAP를 상향 조절하고 세포분열을 받는 것으로 알려져 있다. 이들은 슈완 세포가 방출한 것과 유사한 화학물질을 방출하는 능력을 갖고 있으며 대식세포의 모집과 확산에 기여하고 있다. 또한, 몇몇 연구 단체들은 신경 손상 후 SGC 결합이 증가한다는 것을 발견했는데, 이것은 고통의 인식에 영향을 끼친다는 몇 가지 이유 때문일 가능성이 있다. 일반적으로 SGC 사이의 간격 접합은 인접한 셀 사이에 칼륨 이온을 재분배하기 위해 사용된다. 그러나 SGC의 결합에서 갭 결합의 수는 크게 증가한다. 이것은 아마도 더 많은 양의 ATP와 글루탐산염에 대처하기 위한 것일 수 있으며, 이것은 결국 글루탐산염의 재활용 증가로 이어진다. 글루탐산염의 증가된 수치는 과잉 흥분과 무감각의 증가를 초래한다.[21]

수용체 및 이온 채널의 표현

혈장 막과 관련된 일반적인 P2X 수용체 하위 장치의 표현.

SGC에 존재하는 다양한 뉴런 수용체는 ATP 유발 통증 신호, 특히 호모물티머 P2X3와 이단물티머 P2X2/3 퓨리노셉터의 참가자로 명명되었다. 일반적으로 수용체들의 P2X 계열은 뉴런적으로 방출되는 ATP에 반응한다. 각 P2X 하위유형은 SGC를 포함한 글라이알 세포에 의해 선택적으로 표현되는 P2X7 수용체를 제외한 감각 신경세포에서 발견된다. 수용체는 대식세포 또는 미세 글리아와 아스트로시테스로부터 인터루킨 IL-1β를 방출하는 데 관여되어 왔다. 수용체는 염증과 신경성 통증으로 끝나는 일련의 사건들에 한 부분을 가지고 있을 가능성이 있다. 이 수용체에는 A-317491 형태의 길항제(A-317491)가 있는 것으로 밝혀졌는데, 이는 존재했을 때 다양한 등급의 척추 뉴런의 발생과 비염색 발화를 모두 감소시킬 뿐만 아니라 IL-1β의 방출을 억제할 수 있는 능력을 가지고 있다. 그러나 수용체 P2X3와 P2Y1의 외부 영향은 P2X7과 그 길항제 사이의 상호작용을 복잡하게 하여 약리학적 전략을 사용할 때 비이상적인 대상이 되는 것으로 생각된다.[6]

또한 P2Y 수용체는 뉴런과 글래알 세포 모두에서 발견된다. 이들의 역할은 P2X 수용체에 비해 명확하지 않지만 여러 가지 상반된 기능을 갖고 있다는 점이 주목됐다. P2Y1은 P2X3의 작용을 억제하는 능력이 있기 때문에 이러한 수용체들이 진통제의 역할을 하는 경우도 있다. 또 다른 경우 수용체는 캘시토닌 유전자와 관련된 펩타이드(CGRP)의 세포외 농도의 변조를 통해 nociception에 기여한다. 이러한 상반된 역할들이 다양한 치료약 개발의 잠재적 대상으로 작용할 수 있도록 더욱 연구되고 있다.[6]

SGCs는 또한 편두통을 유발한다고 알려진 과페렉시티성을 제어하기 위해 원하는 낮은 세포외 K+ 농도를 유지하는 특정한 유형의 채널인 Kir4.1 채널을 표현한다. 또한 세포외 K+ 농도는 구아닌 뉴클레오사이드 구아노신(구오)에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 감각신경과 SGC 간 의사소통과 상호작용에 관여할 수 있는 궈 역시 만성통증과 연관된 세포외 K+ 농도의 변화를 조절할 수 있는 잠재적 대상이다.[6]

헤르페스 심플렉스

헤르페스는 단순 처녀막이다.

감각성 갱년기는 헤르페스 심플렉스 같은 바이러스에 의한 감염과 연관되어 있는데, 1차 감염 후 수십 년 동안 갱년기 내에서 휴면상태로 존재할 수 있다.[31] 바이러스가 재활성화되면 피부와 점막에 물집이 생긴다. 바이러스의 잠복기 동안, 바이러스는 감각 기관 내의 SGC에 거의 위치하지 않지만, SGC는 여전히 그 질병 내에서 중요한 역할을 할 수 있다.[7] SGCs는 감염되지 않은 뉴런으로 바이러스가 퍼지는 것을 막기 위해 벽을 만드는 작용을 할 것을 제안했다.[32][33] 만약 이 보호벽이 허물어진다면, 감염은 더 널리 퍼질 수 있을 것이다.[34] SGC가 뉴런을 중심으로 되어 있어 뉴런을 보호할 수 있기 때문에 SGC의 위치와 배열 상태를 보면 이러한 특성이 설명될 수 있다. 또한 SGC는 바이러스가 휴면기를 떠난 후 바이러스의 갱년기를 제거하고 신경계를 보호하고 복구하는 일을 할 수 있다는 제안이 있었다.[2]

연구 방향

SGC의 주제에 대해 이용할 수 있는 대부분의 정보는 SGC 자체보다는 SGC가 둘러싸고 있는 감각 뉴런에 초점을 맞춘 연구에서 나온다. 앞으로 연구진은 생명 유지에 필수적인 지원 및 보호 기능이 많은 SGC에 더 많은 시간과 관심을 줄 계획이다.[2] 문화보다는 현장에서의 SGC에 대한 신경전달물질과 호르몬 수용체를 탐구하고 확실하게 특징지을 것이다.[2] 다양한 돌연변이와 질병에 의해 발생하는 수용체들의 변화도 이러한 조건들의 영향을 결정하기 위해 탐구될 것이다.[2] 또한, 뉴런-SGC 통신의 이면에 있는 메커니즘은 기본적으로 확인되지 않지만, 뉴런과 SGC 모두 가지고 있는 다양한 수용체들이 아마도 P2Y와 함께 화학 신호에 이용되었을 가능성이 있다.[35] 또한2+ 두 가지 유형의 세포 사이의 상호작용을 더 잘 이해하기 위해 CA와 NO 및 그 영향을 관찰해야 한다.[2] 마지막으로, 자율신경절 내 시냅스 전달에 대한 SGC의 영향 가능성은 미래 연구의 또 다른 방향을 제공한다.[8]

참조

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