神経炎症とは、怪我、感染、毒素への曝露、神経変性疾患、老化などの炎症性チャレンジに続いて、脳の自然免疫システムが発動する過程を指します。

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免疫反応の活性化後、特定の生化学的および細胞活動が誘発され、さまざまな生理的、生化学的、行動上の結果がもたらされます

中枢神経系（CNS）は、身体にもたらされる害から身体を保護するために行動を開始させられます。 これは、身体が自分自身を守るために開発した本質的かつ生得的な機能であり、正常な状況では、恒常性の乱れを脅かす環境変化を感知するミクログリアによって調節される。

しかし、傷害、感染、毒素への曝露、老化、神経変性疾患に直面すると、ミクログリアは炎症シグナルを上昇させて神経炎を引き起こす。 このように、CNSのコード化された反応は、意図したとおりに保護することもできるが、急性の炎症反応の引き金が慢性化し、傷害を与えることもあるので、有害でもある。

神経炎症は、その原因によって少しずつ異なる形で生じる。

傷害

頭を強く打つと、外傷性脳損傷につながり、退行性修復機構が開始されることがあります。 これらの経路のトリガーは、免疫系に警告を発し、炎症反応を起こすよう呼びかけます。

したがって、頭部外傷の結果として、免疫系はIl-1βなどの炎症性サイトカインを送り出し始め、衝撃による損傷を悪化させて細胞死やDNA断片化につながる可能性があるのです。

炎症性サイトカインに加え、TNF-αがさらに放出されると、血液脳関門が悪化し、毒素から脳を保護するゲートウェイとしての機能が低下することがある。 最初のステップでは、脊髄の圧迫や切断が、ナトリウムやカルシウムイオンの不均衡、グルタミン酸の興奮毒性、フリーラジカルによる損傷などの要因を引き起こします。

損傷後のアポトーシスの開始は、神経細胞の脱髄とともに、損傷部位での炎症を引き起こします。 これは、反応性グリオーシス、浮腫、脊髄実質の空洞化を活性化する第2段階を引き起こし、回復不能な脊髄機能の喪失につながる可能性がある。

脊髄損傷によって引き起こされる炎症反応は、インターロイキン1β（IL-1β）、インターフェロンγ（IFN-γ）、腫瘍壊死因子α（TNFα）、誘導性一酸化窒素合成酵素（iNOS）、IL-6、IL-23などの炎症性サイトカインの分泌に関連しています。

これらのサイトカインの再現は、局所ミクログリアの活性化を誘発し、骨髄由来のマクロファージを引き寄せ、脊髄損傷に関連する病因をもたらす。

末梢免疫反応

血液脳関門は、血液中に侵入しうる毒素から脳を守るために発展した。 内皮細胞とアストロサイトで構成され、血流と脳の間の物理的な障壁を形成しています。

アストロサイトの機能は障壁を通過するものを制御しますが、損傷後はこれが損傷し、T細胞、B細胞、マクロファージの脳への流入を引き起こし、炎症を悪化させる影響を及ぼします。

感染症

ウイルス、細菌、真菌、ときには原虫や寄生虫による感染症は、脳炎（脳の炎症）や髄膜炎（脳と脊髄を覆う髄膜の炎症）の原因となることがあります。

加齢

認知機能の低下はしばしば加齢と関係していますが、神経変性疾患（後述）も高齢者に多く、これらはいずれも脳の炎症と関係しています。

研究では、健康だが老化した脳では、炎症性サイトカインのレベルが慢性的に上昇し、抗炎症性サイトカインのレベルが低下していることが示されており、年齢という要因だけで慢性的な神経炎症と関連することが実証されています。

さらなる研究により、老化した脳では、免疫系反応の活性化の兆候である活性化ミクログリアも増加していることが明らかになり、老化した脳と神経炎症の間にもう1つの関連があることが示されました。 アルツハイマー病（AD）、パーキンソン病（PD）、多発性硬化症（MS）などは、すべて神経炎症と関係がある。 そもそも神経炎症は、ADに特徴的な神経分解の主要な原因と考えられています。

この病気の患者さんには、アミロイドベータを貪食できない活性化ミクログリアが多く、それがプラークの蓄積につながる、あるいは寄与していると考えられています

神経炎症はPDの主要コンポーネントとして見られています。 腸の炎症反応が病気の始まりと関連し、脳、特に黒質の炎症につながり、この病気の特徴であるドーパミンの産生を混乱させると考えられています。

最後に、神経炎症はMSの始まりと進行に大きな役割を果たすと考えられています。 研究により、炎症性サイトカインの存在によって血液脳関門が破壊され、B細胞や形質細胞が中枢神経系に入り込み、神経細胞を覆うミエリン鞘を損傷することが明らかになっています。

精神疾患

最後に、さまざまな精神疾患における神経炎症の役割を明らかにする多くの証拠があります。 新しい理論では、遺伝的、エピジェネティック、環境的要因と並んで、ストレスが精神疾患における免疫系のデレギュレーションを開始する上で重要な役割を担っているとされている。 この免疫系の活性化は、セロトニン不足をもたらす神経伝達の異常や、病気の進行に拍車をかける神経毒性物質の産生を増加させることが確認されています。

統合失調症、自閉症、うつ病、その他の気分障害などの病気は、脳の炎症と関係があるとされていますが、その関係の正確な基礎メカニズムは、それぞれの病気に特有のものです。

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