血液脳関門と神経血管結合の神経細胞制御

Neuronal regulation of the blood-brain barrier and neurovascular coupling.

• Luke Kaplan
• Brian W Chow
• Chenghua Gu

抄録

感覚、運動、認知の基礎となる神経活動を継続的に処理するためには、中枢神経系は、その高い代謝需要を満たすための栄養素が豊富に含まれているだけでなく、敏感な神経組織に害を及ぼす可能性のある毒素が含まれていない恒常的な微小環境を必要とする。このように高度に制御された微小環境は、末梢臓器には存在しない中枢神経系の血管系の2つのユニークな特徴によって可能となっている。第一に、循環血液を中枢神経系から隔てる血液-血液関門は、血液と実質細胞間の物質の選択的な移動を促進するゲートキーパーとして機能している。第二に、神経血管のカップリングは、局所的な神経活性化に続いて、より多くの栄養素を迅速に供給し、代謝性の老廃物を除去するために、局所的な血流を増加させることを確実にします。ここでは、これら2つの特性に関して、神経活動と血管活動がどのように相互に作用するかをレビューする。

To continuously process neural activity underlying sensation, movement and cognition, the CNS requires a homeostatic microenvironment that is not only enriched in nutrients to meet its high metabolic demands but that is also devoid of toxins that might harm the sensitive neural tissues. This highly regulated microenvironment is made possible by two unique features of CNS vasculature absent in the peripheral organs. First, the blood-blood barrier, which partitions the circulating blood from the CNS, acts as a gatekeeper to facilitate the selective trafficking of substances between the blood and the parenchyma. Second, neurovascular coupling ensures that, following local neural activation, regional blood flow is increased to quickly supply more nutrients and remove metabolic waste. Here, we review how neural and vascular activity act on one another with regard to these two properties.