MCH神経は正中隆起バリアの透過性を調節する

メラニン凝集ホルモン (melanin-concentration hormone, MCH) 産生細胞は、エネルギーやグルコース代謝に重要な役割を持つ。

今回、ドイツ・Max Planck研究所のBrüningらの研究グループは、

このMCHニューロンが、視床下部-下垂体系にある正中隆起（median eminence, ME) の、タニサイト (tanycytes) や有窓型毛細血管 (fenestrated capillary) へ密な投射をしている事を明らかにした。

MCH神経は正中隆起バリアの透過性を調節する

MCHニューロンを化学的およびオプトジェネティックで刺激すると、MEの有窓型毛細血管の透過性が亢進し、

視床下部弓状核（arcuate nucleus of the hypothalamus, ARC) におけるレプチンの動きを増大させた。

 

MCHニューロンは、血管内皮細胞増殖因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF) を発現し、

VEFG-Rシグナルをブロックすると、

レプチンのMCHニューロンに対する感作作用は弱まった。

 

これらの結果は、MCHニューロンが直接MEバリアの透過性を介して、

ARCへのホルモンのアクセシビリティを調節する事で、

エネルギー代謝や睡眠調節に関与している可能性が示唆された。

Glossary

馴染みのない名称が色々出てきたので、メモメモ。  

メラニン凝集ホルモン (Melanin-concentrating hormone, MCH)

当初サケ脳下垂体から発見された神経ペプチド (Kawauchi et al., Nat, 1983)。

哺乳類ではMCHは視床下部外側野に局在し、

MCH産生ニューロンは基本、脳内および脊髄まで、に非常に広範囲にわたって投射している。

 

今回の研究では、近くのMEに密に投射して、血管の透過性を調節している、というお話。

 

MCHには、摂食行動促進、情動抑制、REM睡眠増加等の作用が報告されている。

また、昨年、アルツハイマー病のモデルマウスにMCHを鼻腔投与すると、記憶障害が改善した、という報告があった（Oh et al., Mol Neurobiol, 2019)。  

正中隆起（median eminence, ME)

視床下部の仮面にある隆起で漏斗に接している。  

タニサイト (Tanycytes)

タニサイトは、第3脳室から第4脳室にかけて存在する、特殊な上衣細胞。

視床下部に投射している。

脳脊髄液から脳実質内に向けて、化学的なシグナルを媒介している可能性がある。  

有窓型毛細血管 (fenestrated capillary)

学生時代に、視床下部-下垂体系の毛細血管は特殊だよーと習いましたが、そうそう、有窓毛細血管だった。  

毛細血管の種類と構造

毛細血管壁の構造は、光顕では皆同じに見えるが、電顕的にみると内皮細胞に違いがあり、その違いから大きく３つに分けられる。

連続型毛細血管:

最も普通にみられる毛細血管。

有窓型毛細血管:

内皮細胞の核部以外の、周囲に伸びる細胞壁が連続型の者よりも薄く、かつ、60-80 nm 程度の多くの孔が存在する。

腎臓、内分泌腺、腸粘膜など、物質当科の盛んな部位に多くみられる。

洞様毛細血管:

類洞とも呼ばれる。内皮細胞は器官を作る実質細胞に沿うようにして並ぶので、その横断面は不規則な形をしている。

太さは多様だが、他の型に比べてかなり広い管腔をもち、その中を血液がゆっくりと流れる事ができる。

内皮細胞には、かなり大きな孔があったり、かなり開いた細胞間隙を示すものがあり、巨大な物質も容易に通過する事ができる。

肝臓、脾臓、骨髄などでみられる。  

視床下部弓状核（arcuate nucleus of the hypothalamus, ARC)

視床下部と下垂体をつなげる漏斗に存在する弓状核（別名、漏斗核）。

接触行動制御の中心に位置すると考えられている。

References

1. Hong Jiang, Sarah Gallet, Paul Klemm, ... Markus Schwaninger, Vincent Prevot, Jens C. Brüning. MCH Neurons Regulate Permeability of the Median Eminence Barrier. Neuron, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.04.020
2. 帝京大学医学部麻酔科学講座HP <http://www.teikyo-masui.jp/kenkyu.html>
3. Oh, S.T., Liu, Q.F., Jeong, H.J. et al. Nasal Cavity Administration of Melanin-Concentrating Hormone Improves Memory Impairment in Memory-Impaired and Alzheimer’s Disease Mouse Models. Mol Neurobiol 56, 8076–8086 (2019). https://doi-org.proxy.library.upenn.edu/10.1007/s12035-019-01662-1
4. TA(1998)に基づく解剖学, <http://cal.med.keio.ac.jp/funatoka/anatomy/A12/A12_0.html>