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神経管の閉鎖

対になった神経襞が背側正中線にまとめられると、神経管は閉じます。 折り目は互いに接着し、二つの折り目からの細胞は合併する。 いくつかの種では、この接合部の細胞は神経堤細胞を形成する。 鳥類では、神経堤細胞は、神経管がその部位で閉鎖された後まで、背側領域から移動しない。 しかし、哺乳動物では、頭蓋神経堤細胞（顔面および頸部構造を形成する）は、神経襞が上昇している間（すなわち、神経管閉鎖の前）に移動するのに対し、脊髄領域では、頂細胞は閉鎖が起こるまで待つ（Nichols1981;Erickson and Weston1983）。

神経管の閉鎖は外胚葉全体で同時には起こらない。 これは、神経形成の前に体軸が伸長している脊椎動物（鳥類や哺乳類など）に最もよく見られます。 図12.5は、24時間のニワトリ胚における神経形成を示しています。 頭部（頭部）領域の神経形成はよく進行しているが、胚の尾部（尾部）領域はまだ原腸形成を受けている。 神経管の領域化は、管の形状の変化の結果としても起こる。 頭端部（脳が形成される場所）では、管の壁は広くて厚い。 ここでは、一連の腫脹および狭窄が、様々な脳区画を定義する。 しかし、頭部領域の尾側では、神経管は尾に向かって先細りになる単純な管のままである。 神経管の2つの開放端は、前神経孔および後神経孔と呼ばれる。

図12.5

24時間ニワトリ胚のステレオグラム。 尾部はまだ原腸形成を受けている間、頭部は神経形成を終えている。 （パッテン1971年から、ヒュートナー1949年以降。)

ニワトリの神経形成（神経管閉鎖が将来の中脳のレベルで開始され、両方向に「ジップアップ」される）とは異なり、哺乳動物の神経管閉鎖は、前後軸に沿っ 1993). 神経管のさまざまな部分が閉じられないと、異なる神経管の欠陥が引き起こされます（図12.6）。 27日目にヒトの後部神経管領域を閉鎖する障害（またはその後まもなく後部神経孔のその後の破裂）は、二分脊椎と呼ばれる状態をもたらし、その重症度は脊髄のどれだけ露出したままであるかに依存する。 前神経管領域を閉じることができないと、致命的な状態である無脳症が生じる。 ここで、前脳は羊水と接触したままであり、その後退化する。 胎児の前脳の発達は止まり、頭蓋骨の金庫は形成されない。 神経管全体が体軸全体にわたって閉じることができないことは、頭蓋小指症と呼ばれます。 総称して、神経管欠損はヒトではまれではなく、約1年ごとに500人の生きた出生に見られる。 神経管閉鎖欠陥は、多くの場合、様々な物理的および化学的検査によって妊娠中に検出することができます。

図12.6

ヒト胚における神経形成。 （Ａ）神経形成を開始する２ ２日間のヒト胚の背側および横断切片。 前部および後部の神経孔の両方が羊水に開放されている。 （B）一日後に神経を形成するヒト胚の背側のビュー。 （より多くの。..)

ヒトの神経管閉鎖は、遺伝的要因と環境要因との間の複雑な相互作用を必要とする。 Pax3、sonic hedgehog、openbrainなどの特定の遺伝子は、哺乳類の神経管の形成に不可欠ですが、コレステロールや葉酸などの食事因子も重要であると思われます。 ヒトの神経管欠損の50％は、妊娠中の女性が補足的な葉酸（ビタミンB12）を摂取することによって予防できると推定されており、米国公衆衛生サービスは、妊娠中の神経管欠損のリスクを軽減するために、妊娠可能な年齢のすべての女性が毎日0.4mgの葉酸を摂取することを推奨している（Milunsky et al. １ ９ ８ ９；ＣｚｅｉｚｅｌおよびＤｕｄａｓ１ ９ ９ ２；Ｃｅｎｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｄｉｓｅａｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ１ ９ ９ ２）。

神経管は最終的に表面外胚葉から分離する閉じた円柱を形成する。 この分離は、異なる細胞接着分子の発現によって媒介されると考えられている。 神経管となる細胞はもともとE-カドヘリンを発現していますが、神経管が形成されるにつれてこのタンパク質の産生を停止し、代わりにN-カドヘリンとN-CAMを合成します(図12.7)。 その結果、表面外胚葉および神経管組織はもはや互いに接着しない。 表面外胚葉が実験的にＮ−カドヘリンを発現させる場合（２細胞アフリカツメガエル胚の１つの細胞にＮ−カドヘリンｍＲＮＡを注入することによって）、推定表皮 １ ９ ９ ０；Ｆｕｊｉｍｏｒｉ ｅ ｔ ａ ｌ． 1990).

図12.7

アフリカツメガエルにおける神経形成中のN-カドヘリンおよびE-カドヘリン接着タンパク質の発現。 (A)正常な開発。 神経板段階では神経板にＮ-カドヘリンが見られ，推定表皮にはＥ-カドヘリンが見られる。 最終的には、（より多くの。..)