多発性硬化症におけるコリン作動系の変化と神経・炎症との関連性の可能性

Possible Correlation between Cholinergic System Alterations and Neuro/Inflammation in Multiple Sclerosis.

• Valentina Gatta
• Guadalupe Mengod
• Marcella Reale
• Ada Maria Tata

抄録

多発性硬化症（MS）は、中枢神経系の自己免疫性・脱髄性疾患である。MSの病因はまだ不明ですが、遺伝的要因と環境要因の両方が病気の病因に貢献しています。アセチルコリンは、中枢および末梢の炎症の調節に関与しています。免疫系の細胞、ミクログリア、アストロサイト、オリゴデンドロサイトと同様に、コリン作動性マーカーとムスカリン型とニコチン型の受容体を発現しています。MSにおけるアセチルコリンの役割については、最近研究が進められている。本レビューでは、再発寛解型（RR）MS患者の血清および脳脊髄液中のコリン作動性機能障害と、MS動物モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎（EAE）の脳内でのコリン作動性機能障害を示すエビデンスをまとめた。コリン作動性加水分解酵素アセチルコリンエステラーゼとブチリルコリンエステラーゼの活性の増加、アセチルコリンのレベルの低下とプロ炎症性サイトカイン産生の増加との間の相関関係は、最近、MS患者の免疫細胞で記載されています。さらに、両方の加水分解酵素の遺伝的多型と、それらの酵素活性のレベルの変化との相関関係も報告されています。最後に、EAEマウスの中枢神経系におけるコリン作動性マーカーの発現がピーク期と慢性期で変化していることから、アセチルコリンが神経炎症過程にも関与していることが示唆された。

Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune and demyelinating disease of the central nervous system. Although the etiology of MS is still unknown, both genetic and environmental factors contribute to the pathogenesis of the disease. Acetylcholine participates in the modulation of central and peripheral inflammation. The cells of the immune system, as well as microglia, astrocytes and oligodendrocytes express cholinergic markers and receptors of muscarinic and nicotinic type. The role played by acetylcholine in MS has been recently investigated. In the present review, we summarize the evidence indicating the cholinergic dysfunction in serum and cerebrospinal fluid of relapsing-remitting (RR)-MS patients and in the brains of the MS animal model experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). The correlation between the increased activity of the cholinergic hydrolyzing enzymes acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase, the reduced levels of acetylcholine and the increase of pro-inflammatory cytokines production were recently described in immune cells of MS patients. Moreover, the genetic polymorphisms for both hydrolyzing enzymes and the possible correlation with the altered levels of their enzymatic activity have been also reported. Finally, the changes in cholinergic markers expression in the central nervous system of EAE mice in peak and chronic phases suggest the involvement of the acetylcholine also in neuro-inflammatory processes.