신경줄기세포기능의 BBB 통과 메커니즘 ( Blood-Brain-Barrier)
신경줄기세포기능의 신체에 미치는 일반적 특징
- 세포사멸 방지
- 성장인자 분비
- 자가 분열
- 필요한 조직 및 세포로 분화
- 혈관 생성
- 주위의 줄기세포 활성
- Homing effect
- 세포 대치
신경줄기세포의 특징
신경줄기세포의 BBB 통과 및 병변 부위 이동:
- 뇌 속의 병변 부위에서 분비하는 cytokine 인 stem cell factor(SCF), stromal cell derived factor 1(SCF-1), vascular endothelial cell growth factor(VEGF)과 같은 chemoattractant signals에 신경줄기세포가 recruiting 된다[Neuropathology 2008;28,1-9].
- Recruiting 된 신경줄기세포의 표면에 발현되는 c-kit(SCF receptor), CXCR4(SDF-1 receptor), VEGFR1(VEGF receptor)이 각각의 병변 부위에서 분비하는 cytokine과 결합하고 혈관내피세포와의 상호작용을 통해 뇌혈관장벽(BBB)을 통과한다[Neuropathology 2008;28,1-9]..
- 신경줄기세포의 혈관에서 뇌로의 transmigration 과정 중 혈관내피세포와의 상호작용은 angiogenesis를 촉진할 수 있다Special Issue. neural stem cell for neurological disorders; 940-947].
신경줄기세포의 효과:
- 신경계 세포의 보충
- 뇌 병변 및 사멸 가능성이 높은 세포(neuron)를 neurotrophic factor 나 anti-apoptotic protein을 분비함으로 사멸 방지
- 혈관 신생 촉진 및 혈관으로 transdifferentiation
- Host와의 Dynamic interaction 혹은 cross talk을 통해 손상된 뇌의 brain connectivity 회복
- Neural process의 성장 촉진
- 병적인 뇌 염증이나 상처(scarring)의 감소
- 미세환경 안정화
- 전신성 항산화 작용을 통한 oxidative stress 감소
- 간단한 방법(정맥주사)으로 이식, 이식 후 전체 중추 신경계에 생착, 통합 됨
- 구조학적 및 기능적으로 적절하게 신경계 세포들로 분화
- 신경계 전체에 광범위하게 이주하므로 국소성 및 전신성 신경계질환에서 손상된 신경세포를 대체 및 재생하고 신경영양인자 등을 분비
- 면역반응 거의 없음: MHC I, II 발현이 거의 없음
신경계는 두종류의 세포로 되어있다. 신경세포(뉴런)와 신경교세포가 그것이다.
이중 신경교세포가 척추동물의 뇌의 거의 90%를 차지한다.
그들은 지지체로서의 역할을 수행하며 수초를 만드는 슈반세포와 휘돌기교세포도 신경세포에 포함된다. 신경교세포는 뉴런을 지지하는 역할뿐만 아니라 대사기능도 수행한다.
예를 들어 뉴런으로 칼슘이 들어가고 나가는 것은 뉴런의 기능에서 가장본질적 부분에 해당되는데 신경생물학자들은 신경교세포가 세포외액의 칼륨이온을 조절하는 역할을 한다고 믿는다.
신경교세중의 하나인 성상교세포는 혈관에서 뇌로 들어가는 물질을 선택하여 전달하는데 관여한다.(성상교세포가 뇌의 내부환경을 일정하게 해 주는 “혈관-뇌 장벽(Blood-Brain-Barrier)”을 이루기 때문이다.)
뉴런은 그들의 기능에 따라 다음의 3가지 범주로 나뉜다.
이중
1.감각뉴런은 감지에 관여하고
2.개제뉴런은 통합에
3.운동뉴런은 반응에 관여한다.
그들의 이름이 말해주듯이 감각뉴런(구심성뉴런 이라고도 불림)은 동물의 주위에 무슨일이 일어나고 있는가를 감지한다.
그들은 보통 그런한 정보를 감각수용기에서 받는데 이들 수용기는 고도로 특수화된 구조를 갖고 있으며 중력,접촉,화학물질,열 또는 환경에서 오는 여러가지 자극에 반응한다.
감각뉴런은 내부의 내부와 외부의 환경 모두에 관한 정보를 받고 있다.
피부에 있는 감각뉴런은 말초축삭이라는 기다란 돌기를 가지고 있는데
이 말초축삭은 피부에서 감지한 정보를 세포체로 전달하며 세포체에서 다시 중심축삭으로 전달한다.