뮐러 세포
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1. 개요
뮐러 세포는 망막 신경 세포와 공통 세포 계보를 가지는 망막 신경 아교 세포로, 쥐의 망막 발달, 신경세포 축삭 형성, 시냅스 생성에 중요한 역할을 한다. 또한, 신경전달물질 농도 조절, 글루타메이트 합성 효소 발현, 빛 전달 등 신경세포를 보조하는 기능을 수행한다. 뮐러 세포는 망막 손상 시 신경아교증을 일으키며, 제브라피시 연구를 통해 다분화능 전구세포로 작용하여 손상된 광수용체로 분화될 수 있음이 밝혀졌다. 현재는 신경 재생, 줄기세포 역할, 나이아신 남용에 따른 손상 등과 관련된 연구가 진행되고 있다.
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| 뮐러 세포 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 신경교세포 |
| 위치 | 망막 |
| 발견자 | 하인리히 뮐러 |
| 발견 연도 | 1851년 |
| 상세 정보 | |
| 기능 | 망막 항상성 유지, 신경 전달 조절, 망막 신경세포 지원 |
| 특징 | 망막 전체를 가로지르는 방사형 형태 |
| 임상적 중요성 | 망막 질환과 관련, 망막 재생 연구의 대상 |
2. 구성
뮐러세포는 2개의 각각 다른 세포로부터 진화되었다. 망막 신경 세포와 유일하게 공통 세포계보를 가지고 있는 망막 신경 아교 세포이다.[22] 하지만 뮐러세포의 일부분은 신경능으로부터 온 것으로 보고 있다.[22]
뮐러세포가 쥐의 망막 형성에 매우 중요한 역할을 하는데, 망막의 성장에 프로모터 역할과, 에스터가수분해효소의 매커니즘으로 비 특이적 조직생성 역할을 한다.[23]
또한 뮐러 세포는 병아리 망막 내 신경세포의 축삭을 형성하는 안내세포의 역할도 한다.[24] 제브라피시를 이용한 어셔 증후군 연구 결과를 토대로 뮐러 세포는 시냅스를 형성하는 시냅스 생성 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.[25]
2. 1. 쥐의 망막 발달
뮐러세포는 2개의 각각 다른 세포로부터 진화되었다. 망막 신경 세포와 유일하게 공통 세포계보를 가지고 있는 망막 신경 아교 세포이다.[22] 하지만 뮐러세포의 일부분은 신경능으로부터 온 것으로 보고 있다.[22]뮐러세포는 쥐의 망막 형성에 매우 중요한 역할을 하는데, 망막의 성장에 프로모터 역할과, 에스터가수분해효소의 매커니즘으로 비 특이적 조직생성 역할을 한다.[23] 또한 뮐러 세포는 병아리 망막 내 신경세포의 축삭을 형성하는 안내세포의 역할도 한다.[24] 어셔 증후군 연구에 따르면, 뮐러 세포는 시냅스를 형성하는 시냅스 생성 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.[25]
2. 2. 신경세포 축삭 형성
뮐러세포는 망막 신경 세포와 유일하게 공통 세포계보를 가지고 있는 망막 신경 아교 세포이다. 하지만 뮐러세포의 일부분은 신경능으로부터 온 것으로 보고 있다.[22][3] 뮐러세포는 쥐의 망막 형성에 매우 중요한 역할을 하는데, 망막의 성장에 프로모터 역할과, 에스터가수분해효소의 매커니즘으로 비 특이적 조직생성 역할을 한다.[23][4] 또한 뮐러 세포는 병아리 망막 내 신경세포의 축삭을 형성하는 안내세포의 역할도 한다.[24][5] 어셔 증후군 연구에 따르면 뮐러 세포는 시냅스를 형성하는 시냅스 생성 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.[25][6]2. 3. 시냅스 생성
뮐러세포는 망막 신경 세포와 유일하게 공통 세포계보를 가지고 있는 망막 신경 아교 세포이다. 하지만 뮐러세포의 일부분은 신경능으로부터 온 것으로 보고 있다.[22][3] 뮐러세포는 쥐의 망막 형성에 매우 중요한 역할을 하는데, 망막의 성장에 프로모터 역할과, 에스터가수분해효소의 매커니즘으로 비 특이적 조직생성 역할을 한다.[23][4] 또한 뮐러 세포는 병아리 망막 내 신경세포의 축삭을 형성하는 안내세포의 역할도 한다.[24][5] 유셔 증후군의 제브라피쉬 모델을 사용한 연구에서 뮐러 신경교세포가 시냅스 형성, 즉 시냅스 형성에 역할을 한다는 것이 밝혀졌다.[25][6]3. 신경세포 보조
신경교세포로서, 뮐러 교세포는 뉴런에 대한 부차적이지만 중요한 역할을 한다. 이러한 역할로서, 뮐러 교세포는 신경전달물질(특히 아세틸콜린과 GABA) 분해와 거북이의 유리한 망막 미세 환경 유지의 중요한 매개체 역할을 하는 것으로 나타났다.[7] 뮐러 교세포는 또한 닭 배아에서 효소 글루타민 합성 효소의 유도에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났으며,[8] 이는 중추 신경계의 글루타민과 암모니아 농도 조절에 중요한 역할을 한다. 뮐러 교세포는 독특한 깔때기 모양, 망막 내에서의 방향 및 더 유리한 물리적 특성으로 인해 척추동물 망막을 통한 빛의 전달에 근본적인 역할을 하는 것으로 추가적으로 확인되었다.[19]
3. 1. 신경전달물질 농도 조절
뮐러 세포는 다른 신경 아교 세포와 마찬가지로 신경세포에 부차적이지만 중요한 역할을 한다.[26] 신경전달물질(특히 아세틸콜린과 GABA)의 농도를 줄이고 거북이의 망막 미세환경을 좋게 유지시켜 준다.[26][7] 뮐러 세포는 닭 배아의 글루타메이트 합성 효소 발현에도 중요한 역할을 하는데,[27][8] 이는 중추 신경계의 글루타민과 암모니아 농도 조절에 매우 중요하다. 뮐러 세포는 깔때기 모양 덕분에 척추동물 망막의 빛 전달에 핵심적인 역할을 한다.[37][19]3. 2. 글루타메이트 합성 효소 발현
뮐러 세포는 다른 신경 아교 세포와 마찬가지로 신경세포에 부차적이지만 중요한 역할을 한다.[26][7] 신경전달물질(특히 아세틸콜린과 GABA)의 농도를 줄이고 거북이의 망막 미세환경을 좋게 유지시켜 준다.[26][7] 뮐러 세포는 닭 배아의 글루타메이트 합성 효소 발현에도 중요한 역할을 하는데,[27][8] 이는 중추 신경계의 글루타민과 암모니아 농도 조절에 매우 중요하다. 뮐러 세포는 깔때기 모양 덕분에 척추동물 망막의 빛 전달에 핵심적이다.[37][19]3. 3. 빛 전달
뮐러 세포는 다른 신경 아교 세포와 마찬가지로 신경세포에 부차적이지만 중요한 역할을 한다.[26] 신경전달물질(특히 아세틸콜린과 GABA)의 농도를 감축시키고 거북이의 망막 미세환경을 좋게 유지시켜 준다.[26] 뮐러 세포는 닭 배아의 글루타메이트 합성 효소 발현에도 중요한 역할을 하는데,[27] 이는 CNS의 글루타민과 암모니아 농도 조절에 매우 중요하다. 뮐러 세포는 깔때기 모양 덕분에 척추동물 망막의 빛 전달에 핵심적인 역할을 수행한다.[37]4. 관련 연구
현재 뮐러세포는 인간에게는 일어나지 않는 신경조절에 관하여 연구중에 있다.[28] 제브라피시와[29][30] 닭의[31] 망막을 이용한 연구가 진행되고 있지만, 정확한 분자기구의 재생에 관해서는 불명확하다. 쥐를 이용한 추가 실험에 따르면 Ascl1의 과다 분비로 분비하면 뮐러 세포가 망막 신경세포를 재생하는 것으로 밝혀졌다.[32] 사람을 대상으로 연구한 결과 뮐러세포는 성인 망막의 줄기세포 역할을 할 가능성이 있으며[33] 간체시세포의 조상이다.[34]
망막세포가 손상되면 뮐러세포는 신경아교증현상을 일으킨다. 어느 종인지, 그리고 손상 정도가 어느 정도인지에 따라 반응률이 다르다.[21][35] 제브라피시를 통한 실험연구 결과 뮐러세포는 세포분화를 통해 다분화가 가능한 전구세포가 되는것을 확인했다. 전구 세포는 세포분화를 통해 다양한 망막 내 세포로 분화하는데, 이 중 손상된 광수용체로도 분화가 가능하다.[36] 게다가 추가적인 연구결과 뮐러세포는 광섬유판과 같이 포유류 눈의 빛을 모아주는 역할을 하며, 모아진 빛은 간상세포와 원추세포로 이동한다.[37]
쥐에 뮐러세포에 있는 아쿠아포린-4를 통해 물은 초자체로 이동한다.[38][39]
나이아신의 남용이 뮐러세포를 손상시킬 수 있다고 밝혀졌다.[40][41]
4. 1. 신경 재생 연구
현재 뮐러 세포는 인간에게는 일어나지 않는 신경 조절에 관하여 연구중에 있다.[28] 제브라피시[29][30]와 닭[31]의 망막을 이용한 연구가 진행되고 있지만, 정확한 분자 기구의 재생에 관해서는 불명확하다. 쥐를 이용한 추가 실험에 따르면 Ascl1의 과다 분비로 분비하면 뮐러 세포가 망막 신경세포를 재생하는 것으로 밝혀졌다.[32] 사람을 대상으로 연구한 결과 뮐러세포는 성인 망막의 줄기세포 역할을 할 가능성이 있으며[33] 간체시세포의 조상이다.[34]망막세포가 손상되면 뮐러세포는 신경아교증현상을 일으킨다. 어느 종인지, 그리고 손상 정도가 어느 정도인지에 따라 반응률이 다르다.[21][35] 제브라피시를 통한 실험연구 결과 뮐러세포는 세포분화를 통해 다분화가 가능한 전구세포가 되는것을 확인했다. 전구 세포는 세포분화를 통해 다양한 망막 내 세포로 분화하는데, 이 중 손상된 광수용체로도 분화가 가능하다.[36]
4. 2. 신경교증
뮐러 세포는 망막 세포 손상에 반응하여 신경아교증 현상을 일으킨다. 이 반응은 종과 손상 정도에 따라 다르다.[21][35] 제브라피시를 이용한 연구에서 뮐러 세포는 세포분화를 거쳐 다분화능 전구세포가 되고, 이 세포는 손상된 광수용체를 포함한 다양한 망막 세포로 분화할 수 있음이 밝혀졌다.[36] 뮐러 세포는 포유류 눈에서 광섬유판과 같이 빛을 모아 간상세포와 원추세포로 전달하는 역할도 한다.[37]쥐의 뮐러 세포에 있는 아쿠아포린-4는 물을 초자체로 이동시키는 데 관여한다.[38][39] 한편, 나이아신 남용은 뮐러 세포를 손상시킬 수 있다고 알려져 있다.[40][41]
현재 뮐러 세포는 인간에게는 일어나지 않는 신경 조절에 관하여 연구 중이다.[28] 제브라피시[29][30]와 닭[31]의 망막을 이용한 연구가 진행되고 있으나, 재생에 관한 정확한 분자 기구는 아직 밝혀지지 않았다. 쥐를 이용한 추가 실험에서 Ascl1 과다 분비가 뮐러 세포의 망막 신경세포 재생을 유도하는 것으로 나타났다.[32] 사람을 대상으로 한 연구에서는 뮐러 세포가 성인 망막의 줄기세포[33] 및 간체세포의 조상[34] 역할을 할 가능성이 제시되었다.
4. 3. 기타 연구
뮐러 세포는 현재 인간에게는 일어나지 않는 신경 조절에 관하여 연구 중이다.[28] 제브라피시와[29][30] 닭의[31] 망막을 이용한 연구가 진행되고 있지만, 정확한 분자 기구의 재생에 관해서는 불명확하다. 쥐를 이용한 추가 실험에 따르면 Ascl1의 과다 분비로 뮐러 세포가 망막 신경세포를 재생하는 것으로 밝혀졌다.[32] 사람을 대상으로 연구한 결과 뮐러 세포는 성인 망막의 줄기세포 역할을 할 가능성이 있으며,[33] 간체세포의 조상이다.[34]망막 세포가 손상되면 뮐러 세포는 신경아교증 현상을 일으킨다. 어느 종인지, 그리고 손상 정도가 어느 정도인지에 따라 반응률이 다르다.[21][35] 제브라피시를 통한 실험 연구 결과 뮐러 세포는 세포 분화를 통해 다분화가 가능한 전구세포가 되는 것을 확인했다. 전구 세포는 세포 분화를 통해 다양한 망막 내 세포로 분화하는데, 이 중 손상된 광수용체로도 분화가 가능하다.[36] 게다가 추가적인 연구 결과 뮐러 세포는 광섬유판과 같이 포유류 눈의 빛을 모아주는 역할을 하며, 모아진 빛은 간상세포와 원추세포로 이동한다.[37]
쥐의 뮐러 세포에 있는 아쿠아포린-4를 통해 물은 초자체로 이동한다.[38][39]
나이아신의 남용이 뮐러 세포를 손상시킬 수 있다고 밝혀졌다.[40][41]
5. 한국의 관련 연구 현황 및 전망
5. 1. 한국의 연구 과제
5. 2. 정책적 지원 방향
참조
[1]
논문
Zur Histologie der Netzhaut
http://www.networkgl[...]
2017-12-07
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논문
Müller glia cell reprogramming and retina regeneration
2014-07
[3]
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Müller Glial Cell-Dependent Regeneration of the Neural Retina: An Overview Across Vertebrate Model Systems
2015-10
[4]
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Developmental origin and early differentiation of retinal Müller cells in mice
[5]
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Scanning electron microscopic studies on the development of the chick retina
[6]
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Harmonin (Ush1c) is required in zebrafish Muller glial cells for photoreceptor synaptic development and function
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Biochemical studies of isolated glial (muller) cells from the turtle retina
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Induction of glutamine synthetase in embryonic neural retina: Localization in Muller fibers and dependence on cell interactions
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A Role for α1 Tubulin-Expressing Müller Glia in Regeneration of the Injured Zebrafish Retina
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Müller glia are a potential source of neural regeneration in the postnatal chicken retina
[13]
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Stimulation of functional neuronal regeneration from Müller glia in adult mice
2017-08
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Differences between the neurogenic and proliferative abilities of Müller glia with stem cell characteristics and the ciliary epithelium from the adult human eye
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Adult Human Müller Glia Cells Are a Highly Efficient Source of Rod Photoreceptors
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Cellular signaling and factors involved in Müller cell gliosis: Neuroprotective and detrimental effects
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Science X network: Medical Xpress
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