ゲスト寄稿 | 脳と体のつながり

「私たちは頭からつま先までつながっている。」

Ashley Juavinett著

本稿では、脳と免疫系のつながり、自己免疫疾患への関連性について述べていきます。

私も含めた神経科学者は、脳は他のすべての臓器システムを支配する臓器であり、最高の地位に君臨していると考えたがります。呼吸器系と循環器系の完全な制御を主張し、その洗練された業務を遂行するために空気と血液を要求します。そこには血液脳関門のような形で堀まであり、よくわからない難解な免疫を持つ「免疫特権」になっています。アンタッチャブルなのです。少なくとも今まではそうでした...

教科書を窓から投げ捨てる

脳は、身体の免疫系から分離しているという長年の教科書的知識とはかけ離れて、脳と免疫系が実際にはかなり絡み合っていることが、最近の研究によって示唆されています(Louveauら、2015年)。数多くの種類の抗体を用いて、著者らは、リンパ管と呼ばれる免疫細胞の通り道が脳の血管と密接に絡み合っていることを発見しました。

どうやってこのリンパ管を見逃してきたんでしょう?著者が書いているように、「これらの管のユニークな位置が、これまで発見を妨げていた可能性があり、それによって、中枢神経系にはリンパ管が存在しないという概念が長年保たれてきたと考えられます。」 要するに、管は髄膜と呼ばれる脳の保護膜の中にあり、ほとんどの研究者は髄膜を単に取り除いて捨てているだけなのです。この問題に対処するために、バージニア大学の研究者らは髄膜のホールマウント解剖を開発し、すべての主要な洞の位置を特定し、免疫システムの兆候を探すことができるようになりました。

大作

髄膜を染色してT細胞とリンパ内皮細胞を確認したところ、主要な血管に並んだT細胞が数多くあることがわかりました。著者らは、リンパ内皮細胞を標識するLyve-1を含む、さまざまなマーカーを探し続けました。T細胞と同様に、洞に沿った細胞にLyve-1が存在することを発見しました。全体的に見て、このプロセスは、14種類の抗体を使って免疫系マーカーの位置を特定するという、驚くべき大作でした。この研究はマウスで行われましたが、その後、ヒトの硬膜(髄膜の最も厚い部分)にも同様のLyve-1+構造を発見しました。しかし、限られた組織量のために完全に特徴を解明することはできませんでした。マウスは確かに人間とは異なるので、批判者はこれを研究の重大な限界と見ています。

しかし、研究者たちは、少なくともマウスでは、これらの管のいくつかのユニークな特徴を発見しました。それによると、末梢免疫系よりも、狭く、それほど複雑ではないネットワークを形成しているとのことです。このことがこれらの管が機能する上でどのような意味を持つのかは不明ですが、脳内の脳脊髄液の圧力が高いために、管の分岐が制限されているのではないかと、研究者たちは推測しています。

最後に、これらのリンパ管の機能を調べるために、研究者たちは、蛍光トレーサーを脳室に注入して、近くの管に入るかどうかを調べました。実際、脳の血管は機能的につながっているようで、脳血管からリンパ節への脳脊髄液の通過が容易に行われています。これは血管から体液を排出するためのより「伝統的な」経路ですが、中枢神経系では初めて観察されました。

なぜ大騒ぎなの?

この発見を取り巻くすべての大騒ぎは、その新規性だけでなく、臨床的な意味合いにも関係したものです。自己免疫疾患は、神経症状と並行して起こることが多く、これらの構造のせいかもしれません。脳の体液をうまく排出できないと、他の方法で誤作動を起こし始め、行動に影響が出てきます。多発性硬化症(MS)のような疾患では、脳の免疫系の障害が、直接ミエリン脱落、および対応する認知・運動障害に関連している可能性があります。しかし、重要なことは、これらの観察結果は脳を覆っている部分に関することであって、脳そのものではないということであり、免疫系と脳との関係について結論を導き出すのは依然として少し難しいということです。通常通り、これらの管の機能と自己免疫疾患における潜在的な役割を解明するには、より多くの研究を行う必要があります。

過去10年間でニューロテクノロジーが進歩するにつれ、脳科学に向かう研究室や部門の反乱が目立ってきました。この研究は、このアプローチの威力を実証しています。免疫学などの他の分野の専門知識を統合して脳を理解することで、脳を独立した台座の上に置くのではなく、身体との関係の中に置くことができるようになります。私のような頑固な神経科学者が認めるかどうかに関わらず、私たちは頭からつま先までつながっています。

 

ゲストブロガーのプロフィール

Ashley Juavinettは、UCSDの神経科学博士課程の学生、NSFの大学院研究員、そして科学ライターを目指しています。Salk Institute(カリフォルニア州ラホーヤ)では、アシュリーはin vivoイメージングを用いて、マウスの視覚知覚の基礎となる神経回路を研究しています。現在は、共同科学ライティンググループ「NeuWrite San Diego」(http://www.neuwriteSD.org)を共同運営し、自身のブログ(http://scramblingforsignificance.blogspot.com)で神経科学や社会について執筆を行っています。Ashley JuavinettのTwitterはこちら:@ashleyjthinks

Blog

Posted:
2 July, 2015

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