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>