$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

신경아교세포와 알츠하이머 병
Neuroglial Cell and Alzheimer's Disease 원문보기

생물정신의학 = Korean journal of biological psychiatry, v.22 no.2, 2015년, pp.40 - 46  

김정란 (충남대학교 의학전문대학원 정신과학교실)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Neuroglial cells are fundamental for brain homeostasis and defense to intrinsic or extrinsic changes. Loss of their function and over-reactivity to stimuli contribute to the aging of brain. Alzheimer's disease (AD) could be caused by more dramatic response in neuroglia associated with various chemok...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • AD의 병인론을 신경아교세포의 측면에서 다루는 것은 너무나 방대하기 때문에 별아교세포와 미세아교세포로 국한하고 현재까지 연구들에 대하여 임상가 입장에서 지식적 이해를 부분적으로 향상시키는 목적으로 정리하였다. 별아교세포와 미세 아교세포는 CNS의 내적 외적 사건에 대하여 항상성을 유지하는 데 중요한 세포들이다.
  • 별아교세포와 미세아교세포 이외에 희소돌기아교세포(oligodendrocytes), NG2 glial cells과 같은 세포들이 신경아교세포에 포함되지만, AD의 병인과 관련된 연구들에서는 별아교세포와 미세아교세포가 가장 연구가 많고, 본 고찰에서 다양한 신경아교세포와 AD를 살펴보기에는 광범위하여 본고에서는 별아교세포와 미세아교세포를 중심으로 고찰하고자 한다

가설 설정

  • 노화된 동물에서 glial fibrillary acidic protein(이하 GFAP) 양성 별아교세포의 수가 증가 및 감소 소견을 보이며, 별아교세포의 위축 또는 비대소견을 관찰된다.19) GFAP 발현이 나이에 따라 증가하고 별아교세포의 비대가 나타나는 것은 별아교세포의 적응적 가소성(adaptive plasticity)을 반영한다고 볼 수 있다.9) 그러나 어떻게 노화가 별아교세포의 생리학적 변화에 영향을 주는지에 대해서는 아직 잘 모르는 상태이다.
  • 또한 이러한 염증성 분자의 농도와 함께 임상 증상, 기능적 뇌자기공명영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI), 그리고 진단의 정확성이 높은 뇌척수액 생체표지자(Aβ42, total tau protein, phosphorylated tau protein)의 농도를 결합하여 분석할 때 AD의 조기 진단을 향상시킬 수 있다.23) 그러나, 혈장 또는 혈청의 cytokines 농도는 아직은 다소 의견이 일치하지는 않는다.
  • 앞서 살펴본 별아교세포의 경우처럼, 면역계는 노화되면서 proinflammatory 상태로 비대칭적으로 이동하는 것이 일반적이다.53) 이것은 미세아교세포에서도 마찬가지일 것이다. 전신 염증 상태는 미세아교세포의 노화를 촉발하고 결국 신경퇴행을 일으키는 반응이 과대하게 나타나도록 세포들을 점화하는 것으로 보인다.
  • 가지 모양의 얇은 돌기가 많은 미세아교세포는 건강한 뇌에서 잘 보이며, 손상 부위를 둘러싸고 있는 큰 아메바형 세포는 활동성 포식성의 거대세포라고 부른다.53) 일반적으로 미세아교세포의 형태학적 변형은 초기에는 수축하였다가 약간 비대해지는 것이 특징이다. AD에서 미세아교세포는 전형적으로 짧고, 두꺼우면서 둔한 돌기를 가진 반응성 형태를 보인다.
  • 58) 노화 관련 미세아교세포의 형태학적 특징은 잘 확립되지 않았지만, 일반적으로 노화된 미세아교세포는 돌기가 없어지고, 분절되며 꼬인 세포질의 이상을 가진 이양증 양상이다.59) 아마도 AD 병인기전은 노화에 의한 미세아교세포의 형태 변화를 과장할 것으로 추정한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
알츠하이머 병의 병적 과정은 어떻게 형성되는가? 알츠하이머 병(Alzheimer’s disease, 이하 AD)은 노년기의 가장 흔한 치매이며, 현재까지의 연구 자료에 의하면 AD는 위험 인자, 병인, 그리고 신경병리 등에서 상당히 이질적인 질환으로 보인다. 최근까지 AD는 두 가지 주요한 신경병리 특징, 즉 amyloid plaque와 neurofibrillary tangle를 중심으로 연구되고 있다. 이 중에서 amyloid plaque는 beta-amyloid(이하 Aβ)가 세포 외 공간에 축적되어 형성된다는 것이 밝혀졌으며, 별아교세포(astrocyte)와 미세아교세포(microgial cell)와 같은 신경아교세포(neuroglial cell)들은 Aβ와 관련된 염증반응에 관여하여 병적 과정을 형성하는 것으로 보인다.
알츠하이머 병이란 무엇인가? 알츠하이머 병(Alzheimer’s disease, 이하 AD)은 노년기의 가장 흔한 치매이며, 현재까지의 연구 자료에 의하면 AD는 위험 인자, 병인, 그리고 신경병리 등에서 상당히 이질적인 질환으로 보인다. 최근까지 AD는 두 가지 주요한 신경병리 특징, 즉 amyloid plaque와 neurofibrillary tangle를 중심으로 연구되고 있다.
신경아교세포의 기본적인 기능은 무엇인가? 신경아교세포는 중추신경계의 항상성 유지 및 방어가 기본적인 기능이다. 신경아교세포는 다양한 항상성 기능에 맞도록 최적화하기 때문에 매우 이질적인 세포 형태를 가지고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (71)

  1. Perea G, Navarrete M, Araque A. Tripartite synapses: astrocytes process and control synaptic information. Trends Neurosci 2009;32: 421-431. 

  2. Bushong EA, Martone ME, Ellisman MH. Maturation of astrocyte morphology and the establishment of astrocyte domains during postnatal hippocampal development. Int J Dev Neurosci 2004;22:73-86. 

  3. Takano T, Tian GF, Peng W, Lou N, Libionka W, Han X, et al. Astrocyte-mediated control of cerebral blood flow. Nat Neurosci 2006; 9:260-267. 

  4. Zonta M, Angulo MC, Gobbo S, Rosengarten B, Hossmann KA, Pozzan T, et al. Neuron-to-astrocyte signaling is central to the dynamic control of brain microcirculation. Nat Neurosci 2003;6:43-50. 

  5. Halassa MM, Fellin T, Haydon PG. The tripartite synapse: roles for gliotransmission in health and disease. Trends Mol Med 2007;13: 54-63. 

  6. Fetler L, Amigorena S. Neuroscience. Brain under surveillance: the microglia patrol. Science 2005;309:392-393. 

  7. Li L, Lundkvist A, Andersson D, Wilhelmsson U, Nagai N, Pardo AC, et al. Protective role of reactive astrocytes in brain ischemia. J Cereb Blood Flow Metab 2008;28:468-481. 

  8. Rolls A, Shechter R, Schwartz M. The bright side of the glial scar in CNS repair. Nat Rev Neurosci 2009;10:235-241. 

  9. Rodriguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R, Verkhratsky A. Astrocytes in physiological aging and Alzheimer's disease. Neuroscience 2015 Jan 14 [Epub]. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroscience.2015.01.007. 

  10. Sofroniew MV. Molecular dissection of reactive astrogliosis and glial scar formation. Trends Neurosci 2009;32:638-647. 

  11. Pekny M, Wilhelmsson U, Pekna M. The dual role of astrocyte activation and reactive gliosis. Neurosci Lett 2014;565:30-38. 

  12. Rajkowska G, Stockmeier CA. Astrocyte pathology in major depressive disorder: insights from human postmortem brain tissue. Curr Drug Targets 2013;14:1225-1236. 

  13. Verkhratsky A, Rodriguez JJ, Steardo L. Astrogliopathology: a central element of neuropsychiatric diseases? Neuroscientist 2014;20: 576-588. 

  14. Rossi D, Brambilla L, Valori CF, Roncoroni C, Crugnola A, Yokota T, et al. Focal degeneration of astrocytes in amyotrophic lateral sclerosis. Cell Death Differ 2008;15:1691-1700. 

  15. Hazell AS. Astrocytes are a major target in thiamine deficiency and Wernicke's encephalopathy. Neurochem Int 2009;55:129-135. 

  16. Fabricius K, Jacobsen JS, Pakkenberg B. Effect of age on neocortical brain cells in 90+ year old human females--a cell counting study. Neurobiol Aging 2013;34:91-99. 

  17. Lynch AM, Murphy KJ, Deighan BF, O'Reilly JA, Gun'ko YK, Cowley TR, et al. The impact of glial activation in the aging brain. Aging Dis 2010;1:262-278. 

  18. Franceschi C. Inflammaging as a major characteristic of old people: can it be prevented or cured? Nutr Rev 2007;65(12 Pt 2):S173-S176. 

  19. Diniz DG, Foro CA, Rego CM, Gloria DA, de Oliveira FR, Paes JM, et al. Environmental impoverishment and aging alter object recognition, spatial learning, and dentate gyrus astrocytes. Eur J Neurosci 2010;32:509-519. 

  20. Fuller S, Munch G, Steele M. Activated astrocytes: a therapeutic target in Alzheimer's disease? Expert Rev Neurother 2009;9:1585-1594. 

  21. Verkhratsky A, Olabarria M, Noristani HN, Yeh CY, Rodriguez JJ. Astrocytes in Alzheimer's disease. Neurotherapeutics 2010;7:399-412. 

  22. Heneka MT, Sastre M, Dumitrescu-Ozimek L, Dewachter I, Walter J, Klockgether T, et al. Focal glial activation coincides with increased BACE1 activation and precedes amyloid plaque deposition in APP[V717I] transgenic mice. J Neuroinflammation 2005;2:22. 

  23. Li C, Zhao R, Gao K, Wei Z, Yin MY, Lau LT, et al. Astrocytes: implications for neuroinflammatory pathogenesis of Alzheimer's disease. Curr Alzheimer Res 2011;8:67-80. 

  24. Mattson MP, Barger SW, Furukawa K, Bruce AJ, Wyss-Coray T, Mark RJ, et al. Cellular signaling roles of TGF beta, TNF alpha and beta APP in brain injury responses and Alzheimer's disease. Brain Res Brain Res Rev 1997;23:47-61. 

  25. Matos M, Augusto E, Oliveira CR, Agostinho P. Amyloid-beta peptide decreases glutamate uptake in cultured astrocytes: involvement of oxidative stress and mitogen-activated protein kinase cascades. Neuroscience 2008;156:898-910. 

  26. White JA, Manelli AM, Holmberg KH, Van Eldik LJ, Ladu MJ. Differential effects of oligomeric and fibrillar amyloid-beta 1-42 on astrocyte-mediated inflammation. Neurobiol Dis 2005;18:459-465. 

  27. Blasko I, Veerhuis R, Stampfer-Kountchev M, Saurwein-Teissl M, Eikelenboom P, Grubeck-Loebenstein B. Costimulatory effects of interferon-gamma and interleukin-1beta or tumor necrosis factor alpha on the synthesis of Abeta1-40 and Abeta1-42 by human astrocytes. Neurobiol Dis 2000;7(6 Pt B):682-689. 

  28. Tang BL. Neuronal protein trafficking associated with Alzheimer disease: from APP and BACE1 to glutamate receptors. Cell Adh Migr 2009;3:118-128. 

  29. Maccioni RB, Rojo LE, Fernandez JA, Kuljis RO. The role of neuroimmunomodulation in Alzheimer's disease. Ann N Y Acad Sci 2009; 1153:240-246. 

  30. Griffin WS. Inflammation and neurodegenerative diseases. Am J Clin Nutr 2006;83:470S-474S. 

  31. Rojo LE, Fernandez JA, Maccioni AA, Jimenez JM, Maccioni RB. Neuroinflammation: implications for the pathogenesis and molecular diagnosis of Alzheimer's disease. Arch Med Res 2008;39:1-16. 

  32. Otth C, Concha II, Arendt T, Stieler J, Schliebs R, Gonzalez-Billault C, et al. AbetaPP induces cdk5-dependent tau hyperphosphorylation in transgenic mice Tg2576. J Alzheimers Dis 2002;4:417-430. 

  33. Ge YW, Lahiri DK. Regulation of promoter activity of the APP gene by cytokines and growth factors: implications in Alzheimer's disease. Ann N Y Acad Sci 2002;973:463-467. 

  34. Forloni G, Mangiarotti F, Angeretti N, Lucca E, De Simoni MG. Beta-amyloid fragment potentiates IL-6 and TNF-alpha secretion by LPS in astrocytes but not in microglia. Cytokine 1997;9:759-762. 

  35. Marzolo MP, Bu G. Lipoprotein receptors and cholesterol in APP trafficking and proteolytic processing, implications for Alzheimer's disease. Semin Cell Dev Biol 2009;20:191-200. 

  36. Meda L, Baron P, Scarlato G. Glial activation in Alzheimer's disease: the role of Abeta and its associated proteins. Neurobiol Aging 2001; 22:885-893. 

  37. Wharton SB, O'Callaghan JP, Savva GM, Nicoll JA, Matthews F, Simpson JE, et al. Population variation in glial fibrillary acidic protein levels in brain ageing: relationship to Alzheimer-type pathology and dementia. Dement Geriatr Cogn Disord 2009;27:465-473. 

  38. Simpson JE, Ince PG, Lace G, Forster G, Shaw PJ, Matthews F, et al. Astrocyte phenotype in relation to Alzheimer-type pathology in the ageing brain. Neurobiol Aging 2010;31:578-590. 

  39. Verkhratsky A, Marutle A, Rodriguez-Arellano JJ, Nordberg A. Glial asthenia and functional paralysis: a new perspective on neurodegeneration and Alzheimer's disease. Neuroscientist 2014 Aug 14 [Epub]. http://dx.doi.org/10.1177/1073858414547132. 

  40. Olabarria M, Noristani HN, Verkhratsky A, Rodriguez JJ. Concomitant astroglial atrophy and astrogliosis in a triple transgenic animal model of Alzheimer's disease. Glia 2010;58:831-838. 

  41. Kulijewicz-Nawrot M, Verkhratsky A, Chvatal A, Sykova E, Rodriguez JJ. Astrocytic cytoskeletal atrophy in the medial prefrontal cortex of a triple transgenic mouse model of Alzheimer's disease. J Anat 2012;221:252-262. 

  42. Kaduszkiewicz H, Zimmermann T, Beck-Bornholdt HP, van den Bussche H. Cholinesterase inhibitors for patients with Alzheimer's disease: systematic review of randomised clinical trials. BMJ 2005; 331:321-327. 

  43. Rodda J, Morgan S, Walker Z. Are cholinesterase inhibitors effective in the management of the behavioral and psychological symptoms of dementia in Alzheimer's disease? A systematic review of randomized, placebo-controlled trials of donepezil, rivastigmine and galantamine. Int Psychogeriatr 2009;21:813-824. 

  44. Hardy J, Allsop D. Amyloid deposition as the central event in the aetiology of Alzheimer's disease. Trends Pharmacol Sci 1991;12: 383-388. 

  45. Liang Z, Valla J, Sefidvash-Hockley S, Rogers J, Li R. Effects of estrogen treatment on glutamate uptake in cultured human astrocytes derived from cortex of Alzheimer's disease patients. J Neurochem 2002;80:807-814. 

  46. Vegeto E, Benedusi V, Maggi A. Estrogen anti-inflammatory activity in brain: a therapeutic opportunity for menopause and neurodegenerative diseases. Front Neuroendocrinol 2008;29:507-519. 

  47. Vellas B, Black R, Thal LJ, Fox NC, Daniels M, McLennan G, et al. Long-term follow-up of patients immunized with AN1792: reduced functional decline in antibody responders. Curr Alzheimer Res 2009; 6:144-151. 

  48. Blasko I, Grubeck-Loebenstein B. Role of the immune system in the pathogenesis, prevention and treatment of Alzheimer's disease. Drugs Aging 2003;20:101-113. 

  49. Imbimbo BP. A n update on the efficacy of non-steroidal anti-inflammatory drugs in Alzheimer's disease. Expert Opin Investig Drugs 2009;18:1147-1168. 

  50. Rodriguez JJ, Terzieva S, Olabarria M, Lanza RG, Verkhratsky A. Enriched environment and physical activity reverse astrogliodegeneration in the hippocampus of AD transgenic mice. Cell Death Dis 2013;4:e678. 

  51. Frizzo ME, Dall'Onder LP, Dalcin KB, Souza DO. Riluzole enhances glutamate uptake in rat astrocyte cultures. Cell Mol Neurobiol 2004;24:123-128. 

  52. Biran Y, Masters CL, Barnham KJ, Bush AI, Adlard PA. Pharmacotherapeutic targets in Alzheimer's disease. J Cell Mol Med 2009; 13:61-86. 

  53. Mosher KI, Wyss-Coray T. Microglial dysfunction in brain aging and Alzheimer's disease. Biochem Pharmacol 2014;88:594-604. 

  54. Nimmerjahn A, Kirchhoff F, Helmchen F. Resting microglial cells are highly dynamic surveillants of brain parenchyma in vivo. Science 2005;308:1314-1318. 

  55. Qiu C, Kivipelto M, von Strauss E. Epidemiology of Alzheimer's disease: occurrence, determinants, and strategies toward intervention. Dialogues Clin Neurosci 2009;11:111-128. 

  56. Xu H, Chen M, Mayer EJ, Forrester JV, Dick AD. Turnover of resident retinal microglia in the normal adult mouse. Glia 2007;55: 1189-1198. 

  57. Streit WJ, Xue QS. The Brain's Aging Immune System. Aging Dis 2010;1:254-261. 

  58. McGeer PL, Itagaki S, Tago H, McGeer EG. Reactive microglia in patients with senile dementia of the Alzheimer type are positive for the histocompatibility glycoprotein HLA-DR. Neurosci Lett 1987; 79:195-200. 

  59. Streit WJ. Microglia and Alzheimer's disease pathogenesis. J Neurosci Res 2004;77:1-8. 

  60. Damani MR, Zhao L, Fontainhas AM, Amaral J, Fariss RN, Wong WT. Age-related alterations in the dynamic behavior of microglia. Aging Cell 2011;10:263-276. 

  61. Ard MD, Cole GM, Wei J, Mehrle AP, Fratkin JD. Scavenging of Alzheimer's amyloid beta-protein by microglia in culture. J Neurosci Res 1996;43:190-202. 

  62. McLarnon JG. Microglial chemotactic signaling factors in Alzheimer's disease. Am J Neurodegener Dis 2012;1:199-204. 

  63. Yates SL, Burgess LH, Kocsis-Angle J, Antal JM, Dority MD, Embury PB, et al. Amyloid beta and amylin fibrils induce increases in proinflammatory cytokine and chemokine production by THP-1 cells and murine microglia. J Neurochem 2000;74:1017-1025. 

  64. Rogers J, Luber-Narod J, Styren SD, Civin WH. Expression of immune system-associated antigens by cells of the human central nervous system: relationship to the pathology of Alzheimer's disease. Neurobiol Aging 1988;9:339-349. 

  65. Strohmeyer R, Ramirez M, Cole GJ, Mueller K, Rogers J. Association of factor H of the alternative pathway of complement with agrin and complement receptor 3 in the Alzheimer's disease brain. J Neuroimmunol 2002;131:135-146. 

  66. Arends YM, Duyckaerts C, Rozemuller JM, Eikelenboom P, Hauw JJ. Microglia, amyloid and dementia in alzheimer disease. A correlative study. Neurobiol Aging 2000;21:39-47. 

  67. Landreth GE, Reed-Geaghan EG. Toll-like receptors in Alzheimer's disease. Curr Top Microbiol Immunol 2009;336:137-153. 

  68. Tremblay ME, Zettel ML, Ison JR, Allen PD, Majewska AK. Effects of aging and sensory loss on glial cells in mouse visual and auditory cortices. Glia 2012;60:541-558. 

  69. Vaughan DW, Peters A. Neuroglial cells in the cerebral cortex of rats from young adulthood to old age: an electron microscope study. J Neurocytol 1974;3:405-429. 

  70. Solito E, Sastre M. Microglia function in Alzheimer's disease. Front Pharmacol 2012;3:14. 

  71. Prokop S, Miller KR, Heppner FL. Microglia actions in Alzheimer's disease. Acta Neuropathol 2013;126:461-477. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로