周皮細胞
(Pericyte)


〇周皮細胞とは 

周皮細胞は、毛細血管と小静脈において内皮細胞を囲うように存在する、多能性間葉系細胞である。血管形成や毛細血管の維持、血流の調節(?)に関与し、脳においては神経血管単位を成して血液脳関門の維持に働く。平滑筋細胞と合わせて、(血管)壁細胞ともいう。



〇構造

周皮細胞は、血管内皮下の基底膜に埋め込まれている。その核は球形であるため、扁平な血管内皮細胞とは明確に区別することができる。基底膜の内部では、周皮細胞は血管内皮細胞に対して傍分泌やギャップ結合によってシグナルを伝えている。


〇血管新生

血管新生は既存の血管が枝分かれを起こす現象であり、創傷治癒や子宮、癌において観察される。周皮細胞は血管新生の制御に関与しており、ある場所では内皮細胞の増殖を促し、ある場所では抑制する向きに働く。これは、過剰に内皮細胞が形成されて血管が異常に変形するのを防ぐためと考えられている。

また周皮細胞は、平滑筋細胞、神経細胞、オリゴデンドログリア、脂肪細胞、線維芽細胞への分化能が認められている。これらの細胞は新生血管を安定化させ、全身に同質な局所的細胞環境を作るのに貢献している細胞たちである。

さらに周皮細胞は、正常な血管内皮細胞がアポトーシスを起こすのを抑える働きを持つ。すなわち、周皮細胞には血管内皮細胞が正常であるかを判定し、血管新生の可否を判断する働きがある。これは傍分泌によるシグナルによっていて、鍵となるホルモンはAPNと呼ばれるアミノペプチダーゼである。APNは多くの生命に保存され、広い基質特異性を持つ。
Angiogenesis


図1 血管新生(Angiogenesis)


〇VEGF

血管新生を引き起こす主要な因子として、VEGF(血管内皮細胞増殖因子)が知られている。VEGFが血管内皮細胞の膜上受容体に結合すると、内皮細胞はMMP(マトリックスプロテアーゼ)を放出して基底膜を分解し、内皮細胞の遊走が始まる。

周皮細胞の分泌するBcl-wというタンパク質は血管内皮細胞の膜上受容体に作用して、そのVEGF-Aの発現を促す作用がある。つまり、VEGFは血管内皮細胞が分泌して、自身に作用する。Bcl-wはそれ自身アポトーシスを抑制する働きがあることでも知られており、VEGFの関与も推測されているが、詳細は不明。


〇血液脳関門

脳においては、周皮細胞は血液脳関門を調整する働きを持つ。血液脳関門とは、血液から脳に流入する物質を規定している機構のことである。血液に触れている内皮細胞が密に密着結合を持つことで間隙からの無制御な物質通過を許さず、細胞膜上のABCトランスポーターやチャネルが選択的な物質交換を行う。また、脂溶性が高い分子は細胞膜を透過して、関門を通過することができる。

具体例として、内皮細胞は血液側にSGLT、脳側膜上にGLUT1を持ち、血中からグルコースを脳に供給することができる。一方で脂肪酸を通過させることはしないため、脳にとってグルコースが唯一の栄養源となり、血糖値の維持が重要な問題となる。グルコースのほかにもアミノ酸等が脳内に取り込まれ、神経伝達物質等の不要物が血中に入る。

血液脳関門において、内皮細胞の周囲には周皮細胞、その周りにはアストロサイトが存在しているが、アストロサイトの役割はあまりわかっていない。周皮細胞は血管内皮細胞の遺伝子発現を調節し、トランスポーターやチャネルの数や種類を変えることでその質を変化させていると考えられている。脳内環境に応答する機構があると思われる。

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図2 血液脳関門
 脳内を走る毛細血管は、ほとんどの部位で上のような構造をとっている。






〇関連項目
血管内皮細胞

〇参考文献
・Pericytes promote endothelial cell survival through induction of autocrine VEGF-A signaling and Bcl-w expression(2011); Marcela Franco et.al.
・タカラバイオ 製品概要
http://catalog.takara-bio.co.jp/product/basic_info.php?unitid=U100007073
・Wikipediaの各項目
 Pericyte
 血液脳関門
・なぜ周皮細胞か? 吾郷哲郎
・Pericytes regulate the blood–brain barrier(2010), Annika Armulik et.al 
・脳科学辞典 血液脳関門

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