脳へのアルミニウムアクセス：トランスフェリンとその受容体の役割

植物および動物細胞生物学におけるアルミニウムの毒性は十分に確立されていますが、よく理解されていません。いくつかの最近の研究では、アルミニウムが潜在的であると特定されていますが、非常に議論の余地があるが、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、および透析認知症の病理における寄与因子を寄与しています。たとえば、アルミニウムは、アルツハイマー病の被験者の脳で発生する老人プラークと神経原線維のもつれの高濃度で発見されています。ただし、中枢神経系（CNS）の細胞へのアルミニウム（AL3+）の侵入のメカニズムはまだ見つかりません。ここでは、ニューロンとグリア細胞への鉄（Fe3+）送達について仮定されている同じ高親和性受容体リガンドシステムを介して、CNSの細胞へのアルミニウムの侵入経路について説明します。これらの結果は、アルミニウムが通常の生理学的条件下で中枢神経系にアクセスできることを示唆しています。さらに、これらのデータは、トランスフェリンとその受容体との相互作用が、CNSの一般的な金属イオン調節系として機能し、鉄の調節における仮定された役割を超えて機能する可能性があることを示唆しています。

The toxicity of aluminum in plant and animal cell biology is well established, although poorly understood. Several recent studies have identified aluminum as a potential, although highly controversial, contributory factor in the pathology of Alzheimer disease, amyotrophic lateral sclerosis, and dialysis dementia. For example, aluminum has been found in high concentrations in senile plaques and neurofibrillary tangles, which occur in the brains of subjects with Alzheimer disease. However, a mechanism for the entry of aluminum (Al3+) into the cells of the central nervous system (CNS) has yet to be found. Here we describe a possible route of entry for aluminum into the cells of the CNS via the same high-affinity receptor-ligand system that has been postulated for iron (Fe3+) delivery to neurons and glial cells. These results suggest that aluminum is able to gain access to the central nervous system under normal physiological conditions. Furthermore, these data suggest that the interaction between transferrin and its receptor may function as a general metal ion regulatory system in the CNS, extending beyond its postulated role in iron regulation.