樹状突起棘（スパイン）
樹状突起棘（スパイン）は、脳内で興奮性シナプス信号の大部分が発生する神経細胞の樹状突起に見られる、小さく突き出た膜状の小器官である。
スパインは、その頭部、頸部、長さの形態的特徴から4つのクラスに分けられる。スタビー（太くて短い）、マッシュルーム、シン、フィロポディア（細胞膜の伸展のうち針状のもの）に分類される。一般に、成熟したキノコ型の棘は頭部が広く、頸部が細いのに対し、細い棘は頸部が長く、頭部が小さくなっている。一方、スタビースパインは首がなく、頭部のシナプス後肥厚（PSD）が樹状突起軸に近接している。これらのタイプに加えて、細いスパインに似ているが、より長く、球根状の頭部とほとんどの細胞小器官がないフィロポディアが存在する。マッシュルーム型スパインは、シナプス前部とそのPSDが対向する安定した成熟シナプスであると考えられている。
スパイン頭部は、細い首によって樹状突起から隔離された微小環境である。機能的なスパインの頭部には、足場となるタンパク質とシグナル伝達タンパク質の密なネットワークが存在し、シナプス伝達の強さを調節している。スパイン頭部の体積は、シナプス後肥厚PSDの全体的な構成やシナプス前小胞の数と相関がある。長期増強とテタニック刺激はさらにAMPAとNMDA受容体をPSDにリクルートすることができ、これはしばしば頭部の肥大と関連しています。さらに、形状は安定性と可塑性に影響を与えるCaイオンの局所濃度とcAMP制御シグナル伝達タンパク質の発現に影響を与える。これらはすべて、学習と記憶に強く関連している。
若い神経細胞や成熟した神経細胞では、神経回路網が形成され、経験に同調するように、急速なシナプスの形成とプルーニング（刈り込み）が行われる。こうしたスパインのターンオーバーは、成人期を通じて継続し、生物が常に学習して新しい経験をすることに適応している。
この記事の著者：仲田洋美医師
医籍登録番号 第371210号
日本内科学会 総合内科専門医 第7900号
日本臨床腫瘍学会 がん薬物療法専門医 第1000001号
臨床遺伝専門医制度委員会認定 臨床遺伝専門医 第755号
プロフィール
この記事の筆者：仲田洋美（医師）
