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神経:脳の代謝がアストロサイトによる細動脈調節の方向性を指示する

Nature 456, 7223 doi: 10.1038/nature07525

アストロサイトのカルシウムシグナル伝達は、細動脈の血管収縮あるいは血管拡張を引き起こすことにより、ニューロン活動の変化と脳血流の変動を連動させる。ところが、代謝所要量が動的に変化する環境中で、アストロサイトのこのような正反対の作用が血管緊張の適切な変化をもたらす仕組みはまだわかっていない。今回我々は、アストロサイトが血管収縮を抑えて血管拡張を誘導する能力は、ラット脳組織の代謝状態に依存することを示す。利用可能な酸素が減少しアストロサイトのカルシウム濃度が上昇すると、アストロサイトの解糖と乳酸放出が最大となる。細胞外の乳酸は、細胞外からのプロスタグランジンE2の輸送体による取り込みを減少させ、その結果、細胞外にはプロスタグランジンE2が蓄積し、それに続いて血管拡張が起こる。低酸素濃度条件では、細胞外アデノシンも増加し、これがアストロサイト介在性血管収縮を妨げて血管拡張を促進する。これらの結果は、脳血流の調節における代謝産物の役割を示しており、脳の活性化状態の違いに応じてアストロサイトの脳血管径調節機構が変化する仕組みを明らかにしている。

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