神経細胞の樹状突起の形態形成を制御する内因性および外因性のメカニズム

[Intrinsic and extrinsic mechanisms regulating neuronal dendrite morphogenesis].

• Weixia Zhao
• Wei Zou

抄録

神経細胞は神経系の構造的・機能的なユニットです。正確に制御された樹状突起の形態形成は、神経回路形成の基礎となっています。樹状突起の形態形成の制御機構については、これまで数多くの研究が行われてきましたが、私たちは、樹状突起の作用領域に応じて、内在性樹状突起と内在性樹状突起の作用領域に分けて研究を行っています。本研究では、その作用領域に応じて、内因性因子と外因性因子の2つのカテゴリーに分けて研究を行っている。内在性因子は、細胞型特異的な転写因子、アクチン重合または脱重合調節因子、分泌経路または内分泌経路の調節因子である。これらの内在性因子は、ニューロン自身が産生し、樹状突起の発達を制御する上で重要な役割を果たしている。外因性調節因子は、分泌タンパク質または細胞接着分子を含む膜貫通ドメインのいずれかである。これらはしばしば受容体-リガンド対を形成し、魅力的な樹状突起誘導や反発的な樹状突起誘導を仲介している。本レビューでは、樹状突起の形態形成の内在性および外在性の分子機構について、マウスを含む複数のモデル生物から得られた最近の知見をまとめた。これらの研究により、欠損した樹状突起の発生と維持が神経疾患とどのように関連しているかについての理解を深めることができるだろう。

Neurons are the structural and functional unit of the nervous system. Precisely regulated dendrite morphogenesis is the basis of neural circuit assembly. Numerous studies have been conducted to explore the regulatory mechanisms of dendritic morphogenesis. According to their action regions, we divide them into two categories: the intrinsic and extrinsic regulators of neuronal dendritic morphogenesis. Intrinsic factors are cell type-specific transcription factors, actin polymerization or depolymerization regulators and regulators of the secretion or endocytic pathways. These intrinsic factors are produced by neuron itself and play an important role in regulating the development of dendrites. The extrinsic regulators are either secreted proteins or transmembrane domain containing cell adhesion molecules. They often form receptor-ligand pairs to mediate attractive or repulsive dendritic guidance. In this review, we summarize recent findings on the intrinsic and external molecular mechanisms of dendrite morphogenesis from multiple model organisms, including , and mice. These studies will provide a better understanding on how defective dendrite development and maintenance are associated with neurological diseases.