ไพเนียลไซต์
| ไพเนียลไซต์ | |
|---|---|
 ภาพตัดขวางของต่อมไพเนียล แสดงให้เห็นเซลล์ไพเนียลและเซลล์อื่นๆ | |
| รายละเอียด | |
| ระบบ | ระบบต่อมไร้ท่อ |
| ที่ตั้ง | ต่อมไพเนียล |
| ตัวระบุ | |
| ละติน | ไพเนียลโลซิส, เอนโดครินโนซิส ไพเนียล |
| ไทย | H3.08.02.3.00002 |
| เอฟเอ็มเอ | 83417 |
| คำศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์ของจุลกายวิภาคศาสตร์ | |
ไพเนียโลไซต์เป็นเซลล์หลักที่อยู่ในต่อมไพเนียลซึ่งตั้งอยู่ด้านหลังโพรงสมองที่สามและอยู่ระหว่างซีกสมองทั้งสองข้างหน้าที่หลักของไพเนียโลไซต์คือการหลั่งฮอร์โมนเมลาโทนินซึ่งมีความสำคัญในการควบคุมจังหวะชีวิตประจำวัน [ 1 ] ในมนุษย์นิวเคลียสซูพราไคแอสมาติกของไฮโปทาลามัสจะสื่อสารข้อความเกี่ยวกับความมืดไปยังไพเนียโลไซต์ และส่งผลให้ควบคุมวงจรกลางวันและกลางคืน[ 2 ]มีการเสนอแนะว่าไพเนียโลไซต์มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์รับแสง [ 3 ] [ 4 ] งานวิจัยยังแสดงให้เห็นถึงการลดลงของจำนวนไพเนียโลไซต์โดยกระบวนการอะพอพโทซิสเมื่ออายุของสิ่งมีชีวิตเพิ่มขึ้น[ 5 ]ไพเนียโลไซต์มีสองประเภทที่แตกต่างกัน คือ ประเภทที่ 1 และประเภทที่ 2 ซึ่งได้รับการจำแนกตามคุณสมบัติบางประการ รวมถึงรูปร่าง การมีหรือไม่มีการพับของเยื่อหุ้มนิวเคลียส และองค์ประกอบของไซโตพ ลาส ซึม
ประเภทของเซลล์ไพเนียโลไซต์
เซลล์ไพเนียโลไซต์ชนิดที่ 1
ไพเนียโลไซต์ชนิดที่ 1 หรือที่รู้จักกันในชื่อไพเนียโลไซต์ชนิดเบา เนื่องจากมีการย้อมสีที่ความหนาแน่นต่ำเมื่อมองภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและปรากฏเป็นสีอ่อนกว่าเมื่อมองด้วยตาเปล่า เซลล์ชนิดที่ 1 เหล่านี้ได้รับการระบุจากการวิจัยว่ามีรูปร่างกลมหรือรูปไข่ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 7–11 ไมโครเมตร[ 6 ]โดยทั่วไปแล้ว ไพเนียโลไซต์ชนิดที่ 1 มีจำนวนมากกว่าไพเนียโลไซต์ชนิดที่ 2 ทั้งในเด็กและผู้ใหญ่[ 6 ]นอกจากนี้ยังถือว่าเป็นเซลล์ที่มีกิจกรรมมากกว่าเนื่องจากมีสารประกอบภายในเซลล์บางอย่าง รวมถึงไมโทคอนเดรียที่มีความเข้มข้นสูง[ 7 ]การค้นพบอีกอย่างหนึ่งที่สอดคล้องกับไพเนียโลไซต์ชนิดที่ 1 คือการเพิ่มขึ้นของปริมาณไลโซโซมและเม็ดแกรนูลหนาแน่นที่มีอยู่ในเซลล์เมื่ออายุของสิ่งมีชีวิตเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงความสำคัญของออโตฟาโกไซโตซิสในเซลล์เหล่านี้[ 6 ]การวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าเซลล์ไพเนียลชนิดที่ 1 มีสารสื่อประสาทเซโรโทนินซึ่งต่อมาจะถูกแปลงเป็นเมลาโทนิน ซึ่งเป็น ฮอร์โมนหลักที่หลั่งจากต่อมไพเนียล[ 8 ]
เซลล์ไพเนียโลไซต์ชนิดที่ 2
เซลล์ไพเนียลชนิดที่ 2 เรียกอีกอย่างว่าเซลล์ไพเนียลสีเข้ม เพราะเมื่อมองภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เซลล์เหล่านี้จะย้อมติดสีหนาแน่นมาก และมองเห็นได้ชัดเจนกว่าเมื่อมองด้วยตาเปล่า จากการวิจัยและ กล้องจุลทรรศน์พบว่า เซลล์เหล่านี้มีรูปร่างกลม รูปไข่ หรือยาวรี มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7–11.2 ไมโครเมตร[ 6 ]นิวเคลียสของเซลล์ไพเนียลชนิดที่ 2 ประกอบด้วยรอยพับจำนวนมาก ซึ่งมีเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบหยาบและไรโบโซมอยู่เป็น จำนวนมาก [ 6 ]นอกจากนี้ยังพบซีเลียและเซนทริโอลจำนวนมาก ในเซลล์ชนิดที่ 2 ของ ต่อมไพเนียล [ 7 ] ลักษณะเฉพาะของเซลล์ชนิดที่ 2 คือการมีแวคิวโอลที่มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น[ 7 ]เช่นเดียวกับเซลล์ชนิดที่ 1 ที่มีเซโรโทนินเซลล์ชนิดที่ 2 ก็มีเมลาโทนินและเชื่อว่ามีลักษณะคล้ายคลึงกับเซลล์ต่อมไร้ท่อและเซลล์ประสาท[ 8 ]
ริบบิ้นไซแนปส์
แถบไซแนปส์เป็นออร์แกเนลล์ที่พบในไพเนียโลไซต์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแถบไซแนปส์พบได้ในไพเนียโลไซต์ทั้งในเด็กและผู้ใหญ่ แต่ไม่พบในทารกในครรภ์มนุษย์[ 6 ]การวิจัยในหนูได้เปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับออร์แกเนลล์เหล่านี้ โปรตีนลักษณะเฉพาะของแถบไซแนปส์คือ RIBEYE ดังที่เปิดเผยโดยกล้องจุลทรรศน์แสงและอิเล็กตรอน[ 9 ]ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ชั้นต่ำ แถบไซแนปส์ทำหน้าที่เป็นอวัยวะรับแสง แต่ในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นสูง พวกมันทำหน้าที่หลั่งสารภายในเซลล์ การมีอยู่ของโปรตีนเช่น Munc13-1 บ่งชี้ว่าพวกมันมีความสำคัญในการปล่อยสารสื่อประสาท[ 9 ]ในเวลากลางคืน แถบไซแนปส์ของหนูจะมีขนาดใหญ่ขึ้นและโค้งเล็กน้อย แต่ในเวลากลางวันจะมีขนาดเล็กลงและมีลักษณะเป็นแท่ง[ 9 ]
วิวัฒนาการของเซลล์ต่อมไพเนียล
ทฤษฎีทั่วไปเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของเซลล์ไพเนียลคือ เซลล์เหล่านี้วิวัฒนาการมาจากเซลล์รับแสงมีการคาดการณ์ว่าในสัตว์มีกระดูกสันหลัง บรรพบุรุษ เซลล์ไพเนียลทำหน้าที่เดียวกันกับเซลล์รับแสง เช่น เซลล์เรตินา ในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด เซลล์ไพเนียลในเรตินายังคงรับแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าเซลล์เหล่านี้จะไม่ได้มีส่วนช่วยในการสร้างภาพก็ตาม[ 10 ] [ 11 ]มีความคล้ายคลึงกันในด้านโครงสร้าง การทำงาน และพันธุกรรมระหว่างเซลล์ทั้งสองชนิด ในด้านโครงสร้าง ทั้งสองชนิดพัฒนามาจากบริเวณของสมองที่เรียกว่าไดเอนเซฟาลอนซึ่งเป็นบริเวณที่ประกอบด้วยทาลามัสและไฮโปทาลามัสในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน[ 3 ]เซลล์ทั้งสองชนิดมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน รวมถึงซีเลียเยื่อหุ้มเซลล์ที่พับ และขั้ว [ 4 ]หลักฐานเชิงฟังก์ชันสำหรับทฤษฎีวิวัฒนาการนี้สามารถพบได้ในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมการคงไว้ซึ่งความไวต่อแสงของเซลล์ไพเนียลในปลาแลมเพรย์ ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน และนก และการหลั่งเมลาโทนินโดยสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำบางชนิดเหล่านี้ บ่งชี้ว่าเซลล์ไพเนียลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอาจเคยทำหน้าที่เป็นเซลล์รับแสงมาก่อน[ 3 ] [ 4 ]นักวิจัยยังระบุถึงการมีอยู่ของโปรตีนรับแสงหลายชนิดที่พบในเรตินาในเซลล์ไพเนียลของไก่และปลา[ 3 ]หลักฐานทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่า ยีน การแปลงสัญญาณแสงที่แสดงออกในเซลล์รับแสงของเรตินาก็มีอยู่ในเซลล์ไพเนียลด้วย[ 4 ]
หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับการวิวัฒนาการของเซลล์ไพเนียโลไซต์จากเซลล์รับแสงคือความคล้ายคลึงกันระหว่างคอมเพล็กซ์ริบบอนในเซลล์ทั้งสองประเภท การมีอยู่ของโปรตีน RIBEYE และโปรตีนอื่นๆ ในทั้งเซลล์ไพเนียโลไซต์และเซลล์รับความรู้สึก (ทั้งเซลล์รับแสงและเซลล์ขน) บ่งชี้ว่าเซลล์ทั้งสองมีความสัมพันธ์กันในเชิงวิวัฒนาการ[ 9 ]ความแตกต่างระหว่างริบบอนไซแนปส์ทั้งสองมีอยู่ในการมีอยู่ของโปรตีนบางชนิด เช่นERC2 /CAST1 และการกระจายตัวของโปรตีนภายในคอมเพล็กซ์ของแต่ละเซลล์[ 9 ]
เมลาโทนิน
ระเบียบข้อบังคับ
การควบคุมการสังเคราะห์เมลาโทนินมีความสำคัญต่อหน้าที่หลักของเมลาโทนินในจังหวะชีวภาพ กลไกการควบคุมระดับโมเลกุลหลักที่มีอยู่สำหรับการหลั่งเมลาโทนินในสัตว์มีกระดูกสันหลังคือเอนไซม์AANAT (arylalkylamine N-acetyltransferase) การแสดงออกของยีน AANAT ถูกควบคุมโดยปัจจัยการถอดรหัส pCREB และสิ่งนี้เห็นได้ชัดเมื่อเซลล์ที่ได้รับการรักษาด้วยเอพิธาโลน ซึ่งเป็นเปปไทด์ที่มีผลต่อการถอดรหัส pCREB ส่งผลให้มีการสังเคราะห์เมลาโทนินเพิ่มขึ้น[ 8 ] AANAT ถูกกระตุ้นผ่าน ระบบ โปรตีนไคเนส Aซึ่งเกี่ยวข้องกับไซคลิก AMP (cAMP) [ 4 ]การกระตุ้น AANAT นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการผลิตเมลาโทนิน[ 4 ]แม้ว่าจะมีความแตกต่างบางประการที่เฉพาะเจาะจงกับสัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิด แต่ผลของ cAMP ต่อ AANAT และ AANAT ต่อการสังเคราะห์เมลาโทนินยังคงค่อนข้างสอดคล้องกัน[ 4 ]
การสังเคราะห์เมลาโทนินยังถูกควบคุมโดยระบบประสาทด้วย เส้นใยประสาทในเส้นทางเรตินาไฮโปทาลามิกเชื่อมต่อเรตินากับนิวเคลียสซูพราไคแอสมาติก (SCN) SCN กระตุ้นการปล่อยนอร์เอพิเนฟรินจากเส้นใยประสาทซิมพาเทติกจากปมประสาทคอส่วนบนที่เชื่อมต่อกับไพเนียโลไซต์[ 1 ] [ 4 ]นอร์เอพิเนฟรินทำให้เกิดการผลิตเมลาโทนินในไพเนียโลไซต์โดยการกระตุ้นการผลิต cAMP เนื่องจากการปล่อยนอร์เอพิเนฟรินจากเส้นใยประสาทเกิดขึ้นในเวลากลางคืน ระบบการควบคุมนี้จึงรักษาระบบจังหวะชีวภาพของร่างกาย[ 1 ]
สังเคราะห์
เซลล์ไพเนียลจะสังเคราะห์ฮอร์โมนเมลาโทนินโดยการเปลี่ยนกรดอะมิโนทริปโตเฟนเป็นเซโรโทนินก่อน จากนั้นเซโรโทนินจะถูกอะซิทิเลตโดยเอนไซม์ AANAT และเปลี่ยนเป็นN-อะซิทิลเซโรโทนิน N-อะซิทิลเซโรโทนินจะถูกเปลี่ยนเป็นเมลาโทนินโดยเอนไซม์ไฮดรอกซีอินโดล โอ-เมทิลทรานสเฟอเรส (HIOMT) หรือที่รู้จักกันในชื่ออะซิทิลเซโรโทนิน โอ-เมทิลทรานสเฟอเรส (ASMT) [ 1 ]กิจกรรมของเอนไซม์เหล่านี้จะสูงในช่วงกลางคืนและถูกควบคุมโดยกลไกที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับนอร์เอพิเนฟริน[ 1 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ภาพเนื้อเยื่อวิทยา: 14402loa – ระบบการเรียนรู้เนื้อเยื่อวิทยา มหาวิทยาลัยบอสตัน