エンドセリンシグナルは中枢神経系における経験依存性の骨髄化を媒介している

Endothelin signalling mediates experience-dependent myelination in the CNS.

• Matthew Swire
• Yuri Kotelevtsev
• David J Webb
• David A Lyons
• Charles Ffrench-Constant

抄録

経験や神経細胞の活動の変化は中枢神経系のミエリン化を変化させることがあるが、その原因となるシグナル伝達経路はまだ十分に理解されていない。ここでは、Gタンパク質共役型受容体エンドセリン受容体BとPKCεを介したエンドセリンのシグナル伝達経路を定義し、マウスとゼブラフィッシュにおける個々のオリゴデンドロサイトが形成するミエリン鞘の数を制御している。この表現型は、社会的隔離後のマウスの前頭前野でも観察され、血管内皮細胞の発現低下と関連していることを示した。さらに、エンドセリンシグナルを増加させることで、社会的孤立によって引き起こされたこの骨髄化不全が救われることを示した。これらの結果から、血管系は経験に伴う神経細胞の活動の変化にエンドセリンのレベルを調節することで応答し、その結果、オリゴデンドロサイトの骨髄化能力に影響を与えることが明らかになった。この経路は、ミエリンの代謝サポート機能と活動依存性の要求を結びつけるために用いられる可能性があり、また、適応的なミエリン化のための新しいメカニズムでもある。

Experience and changes in neuronal activity can alter CNS myelination, but the signalling pathways responsible remain poorly understood. Here we define a pathway in which endothelin, signalling through the G protein-coupled receptor endothelin receptor B and PKC epsilon, regulates the number of myelin sheaths formed by individual oligodendrocytes in mouse and zebrafish. We show that this phenotype is also observed in the prefrontal cortex of mice following social isolation, and is associated with reduced expression of vascular endothelin. Additionally, we show that increasing endothelin signalling rescues this myelination defect caused by social isolation. Together, these results indicate that the vasculature responds to changes in neuronal activity associated with experience by regulating endothelin levels, which in turn affect the myelinating capacity of oligodendrocytes. This pathway may be employed to couple the metabolic support function of myelin to activity-dependent demand and also represents a novel mechanism for adaptive myelination.

© 2019, Swire et al.