신경필라멘트: 정의, 구성 요소 및 특성

신경필라멘트는 뉴런의 세포질에 존재하는 7나노미터 두께의 중간 필라멘트의 일종입니다. 그들은 신경 구조의 유지와 축삭 수송에 관여합니다.

때때로 생물학적 구조는 우리가 처음에 생각했던 것보다 더 많은 비밀을 유지합니다. 자연의 세계에서 지식은 실질적으로 무한합니다. 모든 생명체의 가장 기본적인 화합물, 아미노산 및 이를 구성하는 화학 원소에 도달합니다. 이 지식 검색에서 우리는 얼마나 멀리 가고 싶습니까?

한편으로, 우리는 구분된 섹션(축삭, 수상돌기 및 소마), 시냅스를 통한 이들 사이의 통신, 신경전달물질 및 뇌에 미치는 영향을 가진 뉴런을 가지고 있습니다. 이 모든 주제는 이미 광범위하게 다루어졌지만 여전히 더 깊이 파고들 수 있습니다. 이 기회에 우리는 당신에게 보여줄 기회를 잡습니다. 신경필라멘트에 대해 알아야 할 모든 것.

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신경필라멘트: 신경 골격

살아있는 존재의 골격이 세포로 구성되어 있지만 세포도 모양과 기능을 유지하기 위해 자체 "골격 구조"가 필요하다는 사실을 아는 것은 놀라운 일입니다. 즉 말하자면, 우리는 생명이 우리에게 주는 가장 기본적인 기능 단위에서도 복잡한 조직을 발견합니다..

세포의 구조적 구성을 먼저 이해하지 않고는 신경미세섬유의 역할을 다룰 수 없기 때문에 잠시 동안 세포골격과 그 기능에 대해 살펴보겠습니다.

세포골격에 대하여

세포골격은 다음과 같이 정의됩니다. 세포에서 내부 지지를 제공하는 단백질의 3차원 격자, 그러나 화합물의 수송, 조직 및 세포 분열에도 관여합니다. 관찰 가능한 거시적 세계와 아날로그를 만들고, 이 복잡한 네트워크는 건물의 기둥처럼 작동할 뿐만 아니라 엘리베이터와 계단처럼 작동합니다.. 놀라운 사실?

세포골격은 세 가지 주요 화합물로 구성됩니다.

• 마이크로필라멘트: 구형 단백질인 액틴의 두 사슬로 구성됩니다. 그들은 세포의 모양을 유지합니다.
• 중간 필라멘트: 보다 이질적인 단백질 군으로 구성되며 강한 연결로 인해 세포 소기관에 안정성을 제공합니다.
• 미세소관: 알바 및 베타 튜불린에 의해 형성되며 세포 내 물질의 이동과 분열을 담당합니다.

세포골격의 구조와 역학은 세포가 세포와 관련되는 방식에 달려 있다는 점에 유의해야 합니다. 외부(즉, 세포외 기질) 및 평생 동안 경험하는 긴장, 강성 및 압축의 스트레스. 개발. 우리는 역동적이고 결코 경직되지 않은 프레임워크에 직면해 있습니다. 주어진 시간에 세포가 겪고 있는 과정에 정교하게 적응합니다.. 이제 신경필라멘트는 위의 모든 것과 어떤 관련이 있습니까?

세포질 탐색

이전 질문에 대한 대답은 간단합니다. 오늘날 우리와 관련된 이러한 구조는 뉴런의 특정 세포 골격의 중간 필라멘트에 지나지 않기 때문입니다.

다른 모든 세포와 마찬가지로, 뉴런은 구조적 기능과 수송 기능의 골격을 가지고 있습니다.. 이 단백질 구조는 우리가 설명한 것과 매우 유사한 세 가지 구성 요소로 구성됩니다. 이전에는 미세소관(또는 신경소관), 신경필라멘트(중간 필라멘트) 및 미세 필라멘트. 이러한 구조의 형태에서 길을 잃기 전에 뉴런 세포골격의 기능을 정의해 봅시다.

• 신경체의 서로 다른 영역 사이에서 소기관의 움직임을 중재합니다.
• 기능할 수 있도록 특정 구성 요소(예: 막 화학 수용체)의 위치를 ​​올바른 위치에 고정합니다.
• 뉴런의 3차원 모양을 결정합니다.

보시다시피, 이 단백질 프레임워크가 없으면 뉴런(및 따라서 인간의 생각)은 우리가 알고 있는 것처럼 존재할 수 없습니다. 오늘. 신경필라멘트의 구조를 이해하기 위해 우리는 그것의 형태를 기본 수준까지 광범위하게 해부해야 합니다. 그것을 위해 가십시오.

먼저 우리가 알아야 할 구조의 가장 기초적인 "벽돌"인 시토케라틴. 이것은 상피 세포의 중간 필라멘트뿐만 아니라 동물의 손톱, 머리카락 및 깃털에 있는 필수 섬유질 단백질입니다. 선형 방식으로 이러한 단백질 세트의 회합은 단량체를 생성하고, 이 사슬 중 두 개는 서로 감긴 이량체를 생성합니다.

차례로 두 개의 코일 이량체는 더 두꺼운 구조인 사량체 복합체(총 4개의 단량체로 구성되므로 테트라-4)를 생성합니다. 몇 개의 tetrameric complexes의 결합은 protofilament를 형성하고 두 개의 결합된 protofilament는 protofibril을 형성합니다. 마지막으로, 3개의 감긴 원섬유가 인기 있는 신경필라멘트를 생성합니다.

따라서 이 중간 필라멘트의 구조를 이해하려면 서로를 감고 있는 일련의 사슬을 상상해야 합니다. 모든 사람을 위한 DNA의 이중 나선에 "유사한" 구조(믿을 수 없는 거리에 걸쳐)를 제공하기 위해 모두 다 아는. 매번 점점 더 많은 상호 연결된 체인이 그들 사이에 추가되어 구조의 복잡성과 두께가 증가합니다.. 전기 배선과 마찬가지로 체인과 권선이 많을수록 최종 프레임워크의 기계적 저항이 커집니다.

어지러울 정도로 복잡한 구조를 가진 이 신경미세섬유는 세포질에 분포합니다. 뉴런과 신경소관을 연결하고 세포막, 미토콘드리아 및 폴리리보솜. 그들은 신경 세포의 내부 구조적 지지를 나타내기 때문에 세포 골격의 가장 풍부한 구성 요소라는 점에 유의해야 합니다.

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실제 사례

모든 것이 미시적 세계로 축소되는 것은 아닙니다. 환경에 대한 생명체의 반응과 신경 전달의 효율성을 조절합니다..

예를 들어, 연구는 포유류 설치류에서 신경 중간 필라멘트의 풍부함을 조사했습니다. 뇌 병변 및 저강도 레이저 및 초음파 요법에 대한 후속 노출 요법. 신경 손상은 각 뉴런 내의 신경미세섬유 감소와 상관관계가 있습니다., 이러한 유형의 기계적 스트레스는 외상을 받은 세포의 축색돌기 및 "건강"(더 복잡한 용어가 없기 때문에)의 구경을 감소시키기 때문입니다.

설명된 치료를 받은 쥐가 세포 수준에서 이러한 필라멘트의 수를 증가시켰기 때문에 결과가 드러났습니다. 이러한 유형의 실험은 저강도 레이저 요법(LBI)은 손상된 신경의 재생에 필수적인 역할을 할 수 있습니다. 트라우마 후.

미세한 세계 너머: 필라멘트와 알츠하이머병

실험실 설치류에 대한 실험적 연구를 넘어 다음과 같은 질병에서 세포골격의 구성 필라멘트 수와 조성의 영향 알츠하이머.

예를 들어, 혈청 신경미세섬유(Nfl) 농도는 가족성 알츠하이머 환자에게서 증가합니다. 질병의 증상이 나타나기 전에. 따라서 이들은 초기 단계부터 병리를 제어하기 위한 비침습적 생체지표 역할을 할 수 있습니다. 물론 이 지식을 강화하기 위해서는 더 많은 정보와 연구가 필요하지만 이미 기반이 마련되었습니다.

요약

우리가 관찰할 수 있었던 것처럼 신경미세섬유의 세계는 구조적 단백질 구조로만 축소된 것이 아닙니다. 우리는 나노 스케일로 이동하지만 이러한 구성 요소의 풍부함에 따른 영향은 분명합니다. 뉴런 세포골격의 필수 요소는 살아있는 존재의 행동 및 생리적 수준에서 표현됩니다. 살아 있는.

이것은 증거를 제시한다 세포를 구성하는 각 요소의 중요성. 특정 필라멘트가 더 풍부해지면 알츠하이머병과 같은 질병의 초기 단계를 나타내는 지표가 될 수 있다고 누가 말하겠습니까?

결국, 각각의 작은 구성 요소는 인체라는 정교한 기계를 생성하는 또 하나의 퍼즐 조각입니다.. 그 중 하나가 실패하면 그 효과는 이 구조가 물리적 공간에서 차지할 수 있는 몇 마이크로미터 또는 나노미터보다 훨씬 더 큰 수준에 도달할 수 있습니다.

참고문헌:

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• Matamala, F., Cornejo, R., Paredes, M., Farfán, E., Garrido, O., & Alves, N. (2014). 저강도 레이저와 치료용 초음파를 이용한 신경지시 치료를 받은 흰쥐의 좌골신경의 신경미세섬유 수 비교 분석. 국제 형태학 저널, 32(1), 369-374.
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• 웨스턴, P. 에스. 가족성 알츠하이머병의 혈청 빛 신경필라멘트.