Understanding the Glymphatic System

以下の資料は、Nadia Aalling, MSc, Anne Sofie Finmann Munk, BSc, Iben Lundgaard, PhD, and Maiken Nedergaard, MD, DMScによるSfN Short Course The Glymphatic Systemから転用したものである。

リンパ系は、中枢神経系から老廃物を排出する血管のネットワークで、主に睡眠中に排出されます。

脳脊髄液（CSF）は動脈と並行して流れ、脳に入る細い血管の隣のスペースに押し込まれます。 そこで、間質液（脳の細胞を取り囲む液体）と相互作用します。多くの場合、アストロサイト（脳の毛細血管の周囲の空間を足で囲むグリア細胞）が発現するチャネルを通じて、リンパ管系を形成します。

リンパ管系の輸送には、動脈の脈動と髄液が作られるときに生じる圧力からのエネルギー、およびまだ知られていない力からのエネルギーが使用されます。 この交換により、代謝物やタンパク質などの老廃物が集められ、それらがCSFに移動し、CSFが排出される部位に脳から運ばれる。

齧歯類の睡眠中に最も活発になり、起きている間は最も活動が少ない。

研究者は、動物が眠っている間、間質性空間も容積が増加することを示し、間質液と脳脊髄液の交換のための空間がより広く利用可能になることによって、リンパ系の活動が増加することを示唆している。

睡眠不足は、交互作用の多くが行われるアストロサイト発現チャネルの位置に影響を与えることによって、このシステムに影響を与える。 加齢もまた、リンパ液機能とこのチャネルの正しい局在を破壊するが、運動はマウスにおいて加齢の有害な影響を軽減することができ、これは運動が神経保護になる一つの可能性を指摘している。

加齢がリンパ液機能を破壊する理由としては、CSFの減少、動脈の柔軟性の低下とそれによる脈動、リンパ管を作るグリア細胞における変化などが挙げられる。 脳の老化は、神経疾患を発症する主な要因の1つです。

アルツハイマー病（AD）など、多くの神経変性疾患の主な原因は、タンパク質の凝集です。

げっ歯類の睡眠中または麻酔中に、リンパ系は、AD中に脳内に形成されるプラークの主成分であるアミロイドβなどの凝集タンパク質を除去する。 アミロイドベータタンパク質の蓄積は、リンパ液の輸送をさらに減少させる可能性がある。

ADにおける機能の可能性に加え、リンパ系の障害は外傷性脳損傷、皮質拡延性抑制、脳卒中にも関与している可能性があります。

動物モデルでは、リンパ系輸送の減少がAD発症に先行することが示されており、したがって、リンパ系輸送の増加が病気の発症を延期できるのではないかと仮定されています。

運動がリンパ液の機能を維持するらしいという発見は、疾患発症の初期に使用すると最も効果的であろう新しい治療法につながる可能性があります。 現在、磁気共鳴画像やポジトロンCTでリンパ液の流れを評価する方法が、臨床診断ツールとして開発中である。

また、リンパ系に関する今後の研究により、成長因子や薬物の運搬など、廃棄物の除去以外の機能が明らかになる可能性もあります。