虫垂(複数形:appendicesまたはappendixes、また、虫垂、 盲腸(またはcaecal、cæcal)虫垂、虫、または虫状突起)は、盲腸につながる指のような盲端の管です。
盲腸は大腸の袋状の構造で、小腸と大腸の接合部に位置しています。「虫形」という用語はラテン語に由来し、「虫の形をした」という意味です。虫垂は痕跡器官と考えられていますが、有益な腸内細菌の貯蔵庫として、わずかながら機能している可能性があります。
人間の虫垂は平均長さが9cm (3.5インチ)で、 5~35cm (2.0~13.8インチ)の範囲です。虫垂の直径は6mm (0.24インチ)で、これより大きい場合は肥厚または炎症を起こした虫垂とみなされます。虫垂は通常、腹部の右下象限、右の腰骨の近くにあります。虫垂の基部は、大腸と小腸を隔てる回盲弁から2cm (0.79インチ)下にあります。腹部内のその位置は、マックバーニー点として知られる表面上の点に対応します。
虫垂は回腸の下部で腸間膜とつながっており、腸間膜虫垂と呼ばれる結腸間膜の短い部分によってつながっている。[ 1 ]
一卵性双生児の中には、鏡像双生児と呼ばれる、鏡像解剖学的構造を持つものがあり、これは、片方の虫垂が腹部の右下ではなく左下に位置する先天的な状態です。 [ 2 ] [ 3 ]腸回転異常も、虫垂が左側に移動する原因となることがあります。
虫垂の基部は通常、回盲弁から2 cm (0.79インチ)下方に位置するが、虫垂の先端は骨盤内、腹膜外、盲腸の後ろなど、さまざまな位置にある可能性がある。[ 4 ]さまざまな位置の頻度は集団によって異なり、たとえば、盲腸後方の位置はガーナとスーダンで最も一般的で、それぞれ 67.3% と 58.3% の発生率であるのに対し、骨盤内の位置が最も一般的であるイランとボスニアでは、それぞれ55.8 % と 57.7% の発生率である。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
まれに虫垂が欠損している場合がある(虫垂炎が疑われる場合の開腹手術では、 10万人に1人の頻度で発生している)。[ 9 ]
虫垂の開口部に半円形の粘膜のひだが現れることがある。この虫垂の弁はゲルラッハ弁とも呼ばれる。[ 1 ]

腸管関連リンパ組織は、虫垂を取り囲み、腸管の他の場所にも存在する免疫組織です。いくつかの重要な機能を果たしています。当初、虫垂を切除しても副作用がなかったため、虫垂には特定の機能がないと考えられていました。[ 10 ]
デューク大学のウィリアム・パーカー、ランディ・ボリンジャーらは2007年に、虫垂は病気や抗生物質によって腸から洗い流された有益な細菌の避難所として機能すると提唱した。 [ 11 ] [ 12 ]この提唱は、免疫系が有益な腸内細菌の増殖をどのようにサポートするかについての理解[ 13 ] [ 14 ]と、虫垂の構造、大腸内の食物と細菌の通常の一方向の流れのすぐ下に位置すること、大量の免疫組織との関連性など、虫垂の他のよく知られた特徴との組み合わせに基づいている。
2012年の研究では、虫垂のない人はクロストリジオイデス・ディフィシル大腸炎の再発率が2倍高いことが報告されている。[ 15 ]したがって、虫垂は有益な細菌の貯蔵庫として機能する可能性がある。[ 11 ]この貯蔵庫は、胃腸疾患の発作後に腸内細菌叢を再構築する可能性がある。 [ 12 ]
虫垂は、特にB細胞を介した免疫応答や胸腺外由来のT細胞など、哺乳類の粘膜免疫機能の重要な構成要素です。この構造は、消化器系における老廃物の適切な移動と除去を助け、病原体を制御するリンパ管を含み、さらに病気に対する初期防御を生み出す可能性もあります。加えて、虫垂は侵入する病原体からの免疫防御を提供し、腸管のその部分に感染するウイルスや細菌と戦うB細胞とT細胞を刺激し、免疫応答が標的を絞って病原体とより効果的に戦えるように訓練する可能性があります。[ 16 ]また、自然リンパ球と呼ばれる免疫細胞は、虫垂が消化器系の健康を維持するのを助けます。[ 17 ]
2016年の研究では、虫垂の存在と盲腸リンパ組織の濃度との間に正の相関関係が報告されており、虫垂が主要な免疫上の利点をもたらすという示唆を裏付けている。[ 18 ]
虫垂の一般的な疾患(ヒトの場合)は、虫垂炎とカルチノイド腫瘍(虫垂カルチノイド)です。[ 19 ]虫垂癌は、消化器系悪性腫瘍全体の約200分の1を占めます。まれに、腺腫が存在することもあります。[ 20 ]
虫垂炎は、虫垂の炎症を特徴とする疾患です。痛みは、胎児期の中腸の一部として虫垂が発達した部位に対応する腹部の中央から始まることが多いです。この痛みは典型的には鈍く、局所が特定しにくい内臓痛です。[ 21 ]
炎症が進行すると、腹膜が炎症を起こし、痛みは右下腹部に明確に局在するようになります。この炎症、すなわち腹膜炎は、反跳圧痛(圧迫を加えるのではなく、圧迫を取り除くと痛みが生じる)を引き起こします。特に、上前腸骨棘から臍まで引いた線の1/3の地点にあるマックバーニー点に現れます。通常、壁側腹膜も炎症を起こすまでは、点状(皮膚)の痛みは生じません。発熱と免疫系の反応も特徴的です。[ 21 ]その他の徴候と症状には、吐き気と嘔吐、発熱、便秘または下痢、腹部膨満感、または鼓腸などがあります。[ 22 ]
治療せずに放置すると、虫垂が破裂し、腹膜炎を引き起こし、続いてショック状態に陥り、それでも治療せずに放置すると死に至る可能性がある。[ 21 ]
虫垂切除術とは、虫垂を外科的に切除する手術です。この手術は通常、急性虫垂炎の患者に対して緊急処置として行われます。手術設備がない場合は、敗血症の発症を遅らせたり回避したりするために、静脈内投与による抗生物質が使用されます。場合によっては虫垂炎が治癒することもありますが、そうでない場合は虫垂の周囲に炎症性の腫瘤が形成されます。これは手術の相対的禁忌となります。
虫垂は、神経因性膀胱の患者において、ミトロファノフ手術として知られる手術で、尿路の排出路を構築するために使用できる[ 23 ]。
虫垂は、腸麻痺や重度の括約筋機能障害のある小児の結腸にアクセスするためにも使用できます。虫垂を腹部から持ち上げ、カテーテルを取り付けて、結腸を洗浄することができます(通常の排便を介して)。[ 24 ]
チャールズ・ダーウィンは、初期の人類は進化する以前は、盲腸を主に繊維質の植物を消化するために使用していたと提唱した。ウマ、げっ歯類、コアラなどの一部の草食動物の大きな盲腸は、この仮説を裏付けているように見える。コアラの盲腸は、セルロースの分解を特異的に助ける細菌を宿すことを可能にしている。人類の祖先もまた、葉を豊富に含む食餌を消化するために盲腸に頼っていた可能性がある。
人々が消化しやすい食品を食べるようになると、盲腸は消化にあまり必要なくなりました。以前は有害だった突然変異は重要性を失い、生き残ることができました。これらの対立遺伝子の頻度が増え、盲腸は縮小しました。数百万年後、人間の盲腸は虫垂になりました。[ 25 ]
ヘザー・F・スミス博士とその同僚は次のように述べている。
近年、腸管免疫に関する理解の向上は、生物学および医学の現在の考え方と融合し、哺乳類の盲腸付属器が共生腸内微生物の安全な住居として機能し、現代医学のない社会で胃腸感染症の際に腸内細菌叢を維持しているという明らかな機能を示している。この機能は、盲腸付属器の進化と維持のための選択圧となる可能性がある。盲腸付属器の形態は、主に盲腸の形状に基づいて、哺乳類では3つの形態に分類できる。丸みを帯びた、または袋状の盲腸から分岐する明確な付属器(多くの霊長類種に見られる)、長くて大きな盲腸の先端に位置する付属器(ウサギ、オオモモンガ、ケープ砂丘モグラネズミに見られる)、そして顕著な盲腸がない場合の付属器(ウォンバットに見られる)である。さらに、盲腸が不明瞭な哺乳類(単孔類など)や、盲腸と盲腸のような構造の間に明確な接合部がない哺乳類(コアラなど)には、細長い盲腸のような構造が見られます。盲腸の盲腸は少なくとも2回独立して進化しており、オーストラリアの有袋類と世界の他の地域の胎盤類との形態的収斂のもう1つの例となっています。盲腸は多くの種で失われたようですが、少なくとも1つの系統群では8000万年以上維持されています[ 26 ]。
2013年の研究では、盲腸虫垂は異なる動物で32~38回独立して進化したが、6回以下しか失われなかったと推定されている。[ 27 ]更新されたデータベースの2017年の研究では、少なくとも29回の獲得と最大12回の喪失(すべて曖昧)という推定値が得られ、同様の結果が得られた。[ 28 ]これは、盲腸虫垂が選択上の利点を持っており、痕跡器官ではないことを示唆している。それは長寿と関連しているようだ。[ 29 ]例えば、2023年の研究では、若い霊長類の下痢に対する保護機能が報告されている。[ 30 ] [ 31 ]
その機能は、衛生設備や医療が不足し、下痢が蔓延しているような状況では特に役立つ可能性がある。世界保健機関が2001年に収集した開発途上国における死因に関する疫学データによると、急性下痢は開発途上国における疾病関連死の4番目に多い原因であった。他の2つの主要な死因は、選択圧が限定的または全くなかったとされている。[ 32 ]