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文献詳細
増大特集 情報伝達処理におけるグリアの機能と異常
アストロサイトにおけるグルタミン酸トランスポーターの機能
著者： 田中光一1
所属機関： 1東京医科歯科大学大学院疾患生命科学研究部分子神経科学
ページ範囲：P.677 - P.688
文献概要
はじめに
グルタミン酸は，哺乳類中枢神経系において約80％の神経細胞が用いる主要な興奮性神経伝達物質であり，記憶・学習などの脳高次機能に重要な役割を果たしている1）。しかし，その機能的な重要性の反面，興奮毒性という概念で表されるように，過剰なグルタミン酸は神経細胞障害作用を持ち，さまざまな神経変性疾患に伴う神経細胞死の原因と考えられている2）。したがって，シナプス間隙におけるグルタミン酸濃度は厳密に制御されなければならない。シナプスにおけるグルタミン酸の動態はFig.1Aのように考えられている。シナプス前終末から放出されたグルタミン酸は，シナプス後細胞のグルタミン酸受容体に結合しその効果を発揮するが，伝達終了後シナプス間隙のグルタミン酸は，アストロサイトおよびシナプス後細胞膜に存在するグルタミン酸トランスポーターにより細胞内に取り込まれる。アストロサイトに取り込まれたグルタミン酸は，グルタミン合成酵素によりグルタミンに変換され，グリア細胞外に放出され，グルタミン―グルタミン酸サイクルを経て，再びシナプス小胞に蓄えられる。現在，脳内には4種類のグルタミン酸トランスポーターが存在することが知られており，EAAT1（GLAST），EAAT2（GLT1），EAAT3（EAAC1），EAAT4と命名されている3）。EAAT1，EAAT2は主にアストロサイトに，EAAT3，EAAT4は神経細胞に存在する（Fig.1B)4）。近年，グルタミン酸トランスポーター欠損マウスの解析を通じ，グルタミン酸トランスポーターの各サブタイプの機能的役割が明らかになりつつある4）。本稿では，グリア型グルタミン酸トランスポーターのシナプス伝達・神経細胞の保護・脳形成における役割を概説する。
グルタミン酸は，哺乳類中枢神経系において約80％の神経細胞が用いる主要な興奮性神経伝達物質であり，記憶・学習などの脳高次機能に重要な役割を果たしている1）。しかし，その機能的な重要性の反面，興奮毒性という概念で表されるように，過剰なグルタミン酸は神経細胞障害作用を持ち，さまざまな神経変性疾患に伴う神経細胞死の原因と考えられている2）。したがって，シナプス間隙におけるグルタミン酸濃度は厳密に制御されなければならない。シナプスにおけるグルタミン酸の動態はFig.1Aのように考えられている。シナプス前終末から放出されたグルタミン酸は，シナプス後細胞のグルタミン酸受容体に結合しその効果を発揮するが，伝達終了後シナプス間隙のグルタミン酸は，アストロサイトおよびシナプス後細胞膜に存在するグルタミン酸トランスポーターにより細胞内に取り込まれる。アストロサイトに取り込まれたグルタミン酸は，グルタミン合成酵素によりグルタミンに変換され，グリア細胞外に放出され，グルタミン―グルタミン酸サイクルを経て，再びシナプス小胞に蓄えられる。現在，脳内には4種類のグルタミン酸トランスポーターが存在することが知られており，EAAT1（GLAST），EAAT2（GLT1），EAAT3（EAAC1），EAAT4と命名されている3）。EAAT1，EAAT2は主にアストロサイトに，EAAT3，EAAT4は神経細胞に存在する（Fig.1B)4）。近年，グルタミン酸トランスポーター欠損マウスの解析を通じ，グルタミン酸トランスポーターの各サブタイプの機能的役割が明らかになりつつある4）。本稿では，グリア型グルタミン酸トランスポーターのシナプス伝達・神経細胞の保護・脳形成における役割を概説する。
参考文献
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