Cell Biology of Astrocyte Cells: プロトコル、トランスフェクション

アストロサイト（アストログリア）は、脳や脊髄に存在する星型のグリア細胞です。 アストロサイトは、脳や脊髄に存在する星型のグリア細胞で、人間の脳の中で最も数の多い細胞であり、多くの仕事をこなしています。 アストロサイトの仕事には、血液脳関門を構成する細胞のサポート、細胞外のイオンバランスの維持、神経組織への栄養供給、外傷後の修復や瘢痕形成プロセスの補助などがある。

アストロサイトの形態

アストロサイトは、その細胞形態と解剖学的な位置に基づいて、原形質、繊維質、放射状の3つのカテゴリーに分けられる。 原形質アストロサイトは、細分化された形態を持ち、均一な球状の分布を示し、すべての灰白質に存在します。 線維性アストロサイトは、長い繊維状の形態を示し、すべての白質に見られる。 研究によると、原形質細胞と繊維状アストロサイトはともに、血管と広範囲に接触し、隣接するアストロサイトの遠位突起間にギャップジャンクションを形成している。 放射状アストロサイトは、灰白質と、脳と脊髄を囲む膜の最も内側の層である軟膜との間に存在する。 放射状アストロサイトは、脊椎動物の眼球（網膜のミューラー細胞を形成する）やバーグマン・グリア（小脳の上皮細胞）にも存在する。 これらの細胞は双極性で、細長い突起と卵形の体を持つ。 放射状グリア細胞は、その神経前駆細胞から発生する初期の細胞であり、神経細胞の移動を助ける主要な足場構造を形成する。 網膜では、放射状アストログリア細胞はミュラー細胞に変化し、網膜の全細胞量の23％を占めている。

一次アストロサイト

多くの一次アストロサイトは、中間フィラメントのグリア線維酸性タンパク質であるGFAPを発現しているのが特徴である。

中枢神経系におけるアストロサイトの役割

アストロサイト（星状膠細胞）は、脳や脊髄の神経細胞を取り囲む星状の細胞であるアストログリアをまとめて形成しています。 アストロサイトは神経細胞と50対1の割合で存在し、中枢神経系で非常に活発に活動している。これまでのアストロサイトは「充填細胞」であるという概念とは異なる。 神経系の非神経細胞はグリア細胞であり、アストロサイトはこのカテゴリーのサブタイプを構成している。 アストロサイトは、神経組織を維持、支持、修復する役割を果たし、神経系の可塑性を担っている。 また、アストロサイトは、主な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を作ったり放出したりすることで、シナプス伝達を調節しており、その多くのプロセスが神経シナプスを包んでいることが多い。

アストロサイトは、細胞レベルでの多種多様な神経細胞の機能を通じて、脳の回路形成や処理に重要な役割を果たしています。 また、シナプスの形成、成熟、除去、維持を制御することで、神経回路をコントロールしています。 シナプスのシグナル伝達は、アストロサイトから分泌される分子に依存しており、その分子は典型的なコレステロールやトロンビンである。

アストロサイトは、イオンのホメオスタシス、神経伝達物質のクリアランス、細胞外空間の容積の調節にも関与しています。

アストロサイトは、反応性アストログリア症と呼ばれるプロセスを介して、中枢神経系（CNS）の損傷や疾患に反応します。

アストロサイトは、中枢神経系（CNS）の損傷や疾患に対して、反応性アストログリオシスと呼ばれるプロセスを介して応答します。この病理は、神経系の構造的病変の特徴となっており、現在の主要な研究分野です。 アストロサイトは、ハンチントン病、アルツハイマー病、脳震盪、脳卒中、CNS感染症などの病態に関与していることが確認されている。 現在の研究では、反応性アストログリア症が多くのCNS疾患において主要な役割を果たしていることが示されています。

グリア細胞には、脳実質のミクロ構造の構築、脳環境の構築、脳の恒常性の維持、エネルギーの貯蔵、シナプス形成の発達の制御、シナプスの維持、神経細胞、脳の防御など、多くの機能があります。

アストロサイトの特徴や機能を決定する上で、動物モデル（特にげっ歯類）が重要な役割を果たしてきました。 しかし、研究の結果、アストロサイトの特性が変われば、神経細胞の機能への貢献度も変わるという仮説が生まれました。 この仮説の理由としては、種の進化段階に応じてアストロサイトとニューロンの比率が増加することや、ヒトのアストロサイトの構造、形態、多様性がげっ歯類のそれとは大きく異なることなどが挙げられる。 健康なヒト組織へのアクセスが限られていることが、ヒトのアストロサイトについてより多くの情報を得るための障害となっている。

リンク

アストロサイト（Wikipedia）

siRNA デリバリー – In Vivo Transfection Kits

Xenograft Pre-clinical Research Services（ゼノグラフト前臨床研究サービス）。 50以上の検証済みのゼノグラフトモデル。 リンク

28日間で安定的に発現する細胞株の生成

RNAi安定的な細胞株の生成

In VivoでのsiRNAデリバリー。 Tissue-targeted siRNA

タンパク質、RNA、mRNA、DNA分子のリポソームへのカプセル化

アストロサイトの研究論文と参考文献

• 刺激に反応するアストロサイト細胞の特徴：この研究では、ラットのアストロサイトを培養して調製するプロトコルを開発し、化学的刺激に対する反応を測定しました。 テストされた刺激の中には、過酸化水素の暴露、レスベラトロール（およびその酸化からの保護能力）、エンドトキシンの暴露があった。 PlosOne Journal
• NetworkGlia
• 他の神経細胞の基質としてのアストロサイトの利用。 研究者らは、CNS細胞をコンフルエントなアストロサイトの層の上で培養すると、CNS細胞の生存率が向上することを発見しました。 彼らは、コンフルエントな層にあるI型アストロサイトを選択するプロトコルを開発し、その上に後根神経節／後角の共培養物をプレーティングすることに成功しました。 CSHPプロトコル