Дугообразное ядро
| Дугообразное ядро | |
|---|---|
 Дугообразное ядро — «AR», внизу в центре, зеленого цвета. | |
| Подробности | |
| Часть | Гипоталамус |
| Идентификаторы | |
| латинский | дугообразное ядро гипоталамуса |
| МеШ | D001111 |
| Нейроимена | 395 |
| НейроЛекс ID | бирнлекс_1638 |
| ТА98 | A14.1.08.923 |
| ТА2 | 5726 |
| ФМА | 62329 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
Дугообразное ядро гипоталамуса ( АРГ ), [1] или АРК , [2] также известен как воронковидное ядро, чтобы отличить его от дугообразного ядра продолговатого мозга в стволе мозга . [1] Дугообразное ядро — скопление нейронов медиобазального гипоталамуса , прилежащее к третьему желудочку и срединному возвышению . Дугообразное ядро включает несколько важных и разнообразных популяций нейронов, которые помогают осуществлять различные нейроэндокринные и физиологические функции, включая нейроэндокринные нейроны , центрально проецирующиеся нейроны и астроциты . Популяции нейронов, обнаруженные в дугообразном ядре, основаны на гормонах, которые они секретируют или с которыми взаимодействуют, и отвечают за функции гипоталамуса, например, за регулирование гормонов, выделяемых гипофизом, или за секрецию собственных гормонов. Нейроны в этой области также отвечают за интеграцию информации и предоставление входных данных другим ядрам гипоталамуса или областям за пределами этой области мозга. Эти нейроны, образующиеся из вентральной части перивентрикулярного эпителия во время эмбрионального развития, располагаются дорсально в гипоталамусе, становясь частью вентромедиальной гипоталамической области. [3] [2] [4] Функция дугообразного ядра зависит от разнообразия нейронов, но его центральная роль связана с гомеостазом . Дугообразное ядро выполняет множество физиологических функций, связанных с питанием, обменом веществ, фертильностью и сердечно-сосудистой регуляцией. [3] [2] [4] [5]
Популяции клеток
[ редактировать ]Нейроэндокринные нейроны
[ редактировать ]Различные группы нейроэндокринных нейронов дугообразного ядра секретируют различные типы или комбинации нейротрансмиттеров и нейропептидов , таких как нейропептид Y (NPY), гонадотропин-высвобождающий гормон (GnRH), пептид, родственный агути (AgRP), транскрипт, регулируемый кокаином и амфетамином (CART). ), кисспептин , дофамин , вещество P , гормон роста, высвобождающий гормон (GHRH), нейрокинин B (NKB), β-эндорфин , меланоцитстимулирующий гормон (MSH) и соматостатин . Проопиомеланокортин (ПОМК) представляет собой полипептид- предшественник , который расщепляется до МСГ, АКТГ и β-эндорфина и экспрессируется в дугообразном ядре. [3]
К группам нейроэндокринных нейронов относятся:
- Нейроны TIDA , или тубероинфундибулярные дофаминовые нейроны , регулируют секрецию пролактина гипофизом и высвобождают нейромедиатор дофамин . Нейроны TIDA имеют нервные окончания в срединном возвышении , которые выделяют дофамин в гипофизарную портальную кровь . [6] У кормящих самок нейроны TIDA подавляются стимулом сосания. Дофамин, высвобождаемый из их нервных окончаний на срединном возвышении, транспортируется в переднюю долю гипофиза , где регулирует секрецию пролактина . Дофамин ингибирует секрецию пролактина, поэтому при угнетении нейронов TIDA увеличивается секреция пролактина, который стимулирует лактогенез (выработку молока). с короткой петлей Пролактин действует по принципу отрицательной обратной связи , снижая его уровень, стимулируя высвобождение дофамина. Дофаминергические нейроны дугообразной дуги также ингибируют высвобождение гонадотропин-рилизинг-гормона , что частично объясняет, почему у кормящих женщин (или у женщин с гиперпролактинемией ) наблюдается олигоменорея или аменорея (редкость или отсутствие менструаций). [6]
- Нейроны кисспептина/NKB внутри дугообразного ядра образуют синаптические входы с нейронами TIDA. Эти нейроны экспрессируют рецепторы эстрогена , а также коэкспрессируют нейрокинин B у самок крыс. [7]
- Нейроны GHRH помогают контролировать секрецию гормона роста (GH) в сочетании с соматостатином и NPY. [8]
- Нейроны NPY/AgRP и нейроны POMC/CART составляют две группы нейронов дугообразного ядра, которые центрально участвуют в нейроэндокринной функции питания. Медиальные нейроны используют пептиды NPY в качестве нейротрансмиттеров для стимуляции аппетита, а латеральные нейроны используют POMC/CART для подавления аппетита. [2] Нейроны NPY и POMC/CART чувствительны к периферическим гормонам, таким как лептин и инсулин. [4] Нейроны POMC/CART также секретируют меланоцитстимулирующий гормон , который подавляет аппетит. [9] [10] : 419
- нейроны ГнРГ . Также были обнаружены [3] [2] Эти нейроны секретируют ГнРГ и гистамин . [2]
- Существуют также группы нейронов, экспрессирующие NKB и динорфин , которые помогают контролировать размножение. [2]
Центрально-проецирующие нейроны
[ редактировать ]Другие типы нейронов имеют пути проекции из дугообразного ядра, которые опосредуют различные области гипоталамуса или другие области за пределами гипоталамуса. [2] [4] Отростки этих нейронов простираются на большое расстояние от дугообразного ядра до срединного возвышения, влияя на высвобождение гормонов гипофиза. [3] [2] Нейроны дугообразного ядра имеют внутригипоталамические проекции нейроэндокринных цепей. [3] такие как нейронные проекции, которые влияют на пищевое поведение, проецируются на паравентрикулярное ядро гипоталамуса (PVH), дорсомедиальное ядро гипоталамуса (DMH) и латеральную область гипоталамуса (LHA). [3] Популяции нейронов соединяются с промежуточными долями гипофиза, от латерального отдела АРГ с нейральной и промежуточной частями гипофиза, а каудальный отдел АРГ — со срединным возвышением. [2]
Группы нейронов, которые проецируются в другие части центральной нервной системы, включают:
- Центрально выступающие нейроны, содержащие нейропептид Y (NPY), родственный агути белок (AGRP) и тормозной нейротрансмиттер ГАМК . Эти нейроны в наиболее вентромедиальной части ядра сильно проецируются на латеральный гипоталамус и паравентрикулярное ядро гипоталамуса и играют важную роль в регуляции аппетита . При активации эти нейроны могут вызывать голодное поедание. Эти нейроны ингибируются лептином , инсулином и пептидом YY и активируются грелином .
- Центрально выступающие нейроны, содержащие пептидные продукты проопиомеланокортина (POMC) и транскрипт, регулируемый кокаином и амфетамином (CART). Эти нейроны имеют обширные проекции на многие области мозга, в том числе на все ядра гипоталамуса. Эти клетки играют важную роль в регуляции аппетита , и при активации они подавляют питание. Эти нейроны активируются циркулирующими концентрациями лептина и инсулина и непосредственно иннервируются и ингибируются нейронами NPY. [11] Нейроны POMC, проецирующиеся в медиальное преоптическое ядро, также участвуют в регуляции сексуального поведения как у мужчин, так и у женщин. Экспрессия ПОМС регулируется гонадными стероидами. Выпуск продукта POMC, бета-эндорфина, регулируется NPY.
- Центрально выступающие нейроны, вырабатывающие соматостатин; нейросекреторные нейроны соматостатина, которые регулируют секрецию гормона роста, представляют собой другую популяцию, расположенную в перивентрикулярном ядре.
- Питание регуляторных нейронов также активирует окситоцинсодержащие нейроны перивентрикулярного ядра (ПВЯ), которое проецируется в ядро одиночного тракта в продолговатом мозге . [2]
- Другие получают прямые синаптические сигналы от дополнительных участков гипоталамуса, проецирующихся в миндалевидное тело , гиппокамп и энторинальную кору . [2]
Другие ячейки
[ редактировать ]Другие клеточные популяции включают:
- Небольшая популяция нейронов, чувствительная к грелину . Роль этой популяции неизвестна; многие нейроны дугообразного ядра экспрессируют рецепторы грелина, но считается, что они реагируют в основном на грелин, переносимый кровью. [12] [13]
- С дугообразным ядром также контактируют отростки специализированных эпендимальных клеток , называемых таницитами .
- Астроциты в дугообразном ядре содержат высокопроизводительные транспортеры глюкозы, которые действуют как сенсоры питательных веществ для нейронов, контролирующих аппетит. [2]
- Разнообразные и специализированные коллекции нейронов расположены в специальном отсеке с глиальными клетками и имеют собственную сеть капилляров и мембрану таницитов , которые помогают создать гематоэнцефалический барьер. [2] Циркулирующие молекулы, такие как гормоны, перемещаются в крови и могут напрямую влиять на эти нейроны и их пластичность, о чем свидетельствует нейрогенез взрослых. [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Сон Дж, Чхве С.Ю. (декабрь 2023 г.). «Дугообразное ядро гипоталамуса: анатомия, физиология и болезни» . Опыт Нейробиола . 32 (6): 371–386. дои : 10.5607/en23040 . ПМЦ 10789173 . ПМИД 38196133 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Дудас Б. (2013). Гипоталамус человека: анатомия, функции и нарушения . Нью-Йорк: Издательство Nova Science. ISBN 978-1-62081-806-0 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Буре С.Г., Дрейпер С.Дж., Симерли Р.Б. (март 2004 г.). «Формирование проекционных путей от дугообразного ядра гипоталамуса к областям гипоталамуса, участвующих в нейронном контроле пищевого поведения у мышей» . Журнал неврологии . 24 (11): 2797–805. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5369-03.2004 . ПМК 6729527 . ПМИД 15028773 .
- ^ Jump up to: а б с д Сапру Х.Н. (апрель 2013 г.). «Роль дугообразного ядра гипоталамуса в сердечно-сосудистой регуляции» . Автономная нейронаука . 175 (1–2): 38–50. дои : 10.1016/j.autneu.2012.10.016 . ПМЦ 3625681 . ПМИД 23260431 .
- ^ Коппари Р., Ичиносе М., Ли С.Э., Пуллен А.Е., Кенни С.Д., Макговерн Р.А., Тан В., Лю С.М., Людвиг Т., Чуа С.К., Лоуэлл Б.Б., Элмквист Дж.К. (январь 2005 г.). «Дугообразное ядро гипоталамуса: ключевой участок, обеспечивающий влияние лептина на гомеостаз глюкозы и двигательную активность» . Клеточный метаболизм . 1 (1): 63–72. дои : 10.1016/j.cmet.2004.12.004 . ПМИД 16054045 .
- ^ Jump up to: а б Воогт Дж.Л., Ли Ю., Ян С., Арбогаст Л. (1 января 2001 г.). «Глава 12 Регуляция секреции пролактина при беременности и лактации». Материнский мозг . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 133. стр. 173–85. дои : 10.1016/S0079-6123(01)33013-3 . ISBN 9780444505484 . ПМИД 11589129 .
- ^ Савай Н., Иидзима Н., Такуми К., Мацумото К., Одзава Х. (сентябрь 2012 г.). «Иммунофлуоресцентные гистохимические и ультраструктурные исследования иннервации нейронов кисспептина / нейрокинина B тубероинфундибулярных дофаминергических нейронов в дугообразном ядре крыс». Неврологические исследования . 74 (1): 10–6. дои : 10.1016/j.neures.2012.05.011 . ПМИД 22691459 . S2CID 38679755 .
- ^ Мано-Отагири А., Немото Т., Секино А., Ямаути Н., Шуто Ю., Сугихара Х., Оикава С., Сибасаки Т. (сентябрь 2006 г.). «Нейроны, высвобождающие гормон роста (GHRH) в дугообразном ядре (Arc) гипоталамуса, уменьшаются у трансгенных крыс, у которых снижена экспрессия рецептора грелина: доказательства того, что рецептор грелина участвует в усилении экспрессии GHRH в дуге. " . Эндокринология . 147 (9): 4093–103. дои : 10.1210/en.2005-1619 . ПМИД 16728494 .
- ^ Балтаци М., Хацитолиос А., Циомалос К., Илиадис Ф., Замбулис С. (сентябрь 2008 г.). «Нейропептид Y и альфа-меланоцитстимулирующий гормон: взаимодействие при ожирении и возможная роль в развитии гипертонии» . Международный журнал клинической практики . 62 (9): 1432–40. дои : 10.1111/j.1742-1241.2008.01823.x . ПМИД 18793378 . S2CID 33693505 .
- ^ Карлсон Н.Р. (2012). Книги по физиологии поведения a la Carte Edition (11-е изд.). Бостон: Отделение Пирсон-Колледжа. ISBN 978-0-205-23981-8 .
- ^ Арора С., Анубхути (декабрь 2006 г.). «Роль нейропептидов в регуляции аппетита и ожирении - обзор». Нейропептиды . 40 (6): 375–401. дои : 10.1016/j.npep.2006.07.001 . ПМИД 16935329 . S2CID 35190198 .
- ^ Ридигер Т., Траеберт М., Шмид Х.А., Шил С., Лутц Т.А., Шаррер Э. (май 2003 г.). «Сайт-специфическое влияние грелина на активность нейронов в дугообразном ядре гипоталамуса». Письма по неврологии . 341 (2): 151–5. дои : 10.1016/S0304-3940(02)01381-2 . ПМИД 12686388 . S2CID 34697353 .
- ^ Шеффер М, Лангле Ф, Лафон С, Молино Ф, Ходсон DJ, Ру Т, Ламарк Л, Вердье П, Буррье Э, Дехук Б, Банер ХЛ, Мартинес Дж, Мери ПФ, Мари Дж, Тринкет Э, Ференц Х.А., Прево В. , Моллард П. (январь 2013 г.). «Быстрое обнаружение циркулирующего грелина нейронами гипоталамуса, модифицирующими аппетит» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (4): 1512–7. Бибкод : 2013PNAS..110.1512S . дои : 10.1073/pnas.1212137110 . ПМК 3557016 . ПМИД 23297228 .
Сноски
[ редактировать ]- Кавано Х., Дайкоку С. (май 1988 г.). «Соматостатинсодержащие нейронные системы в гипоталамусе крыс: ретроградное отслеживание и иммуногистохимические исследования». Журнал сравнительной неврологии . 271 (2): 293–9. дои : 10.1002/cne.902710209 . ПМИД 2897982 . S2CID 23815658 .
- Конус РД (май 2005 г.). «Анатомия и регуляция центральной меланокортиновой системы» (PDF) . Природная неврология . 8 (5): 571–8. дои : 10.1038/nn1455 . ПМИД 15856065 . S2CID 13400886 .
- Абизейд А., Хорват Т.Л. (август 2008 г.). «Мозговые цепи, регулирующие энергетический гомеостаз» . Регуляторные пептиды . 149 (1–3): 3–10. дои : 10.1016/j.regpep.2007.10.006 . ПМК 2605273 . ПМИД 18514925 .
