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| 内皮 | |
|---|---|
 内皮細胞の位置を示す図 | |
 | |
| 詳細 | |
| システム | 循環器系 |
| 位置 | 血管とリンパ管の内面の裏地 |
| 識別子 | |
| メッシュ | D004727 |
| TH | H2.00.02.0.02003 |
| ＦＭＡ | 63916 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
内皮（複数形：endothelia ）は、血管やリンパ管の内面を覆う単層の扁平内皮細胞です。[1]内皮は、内腔内の循環血液またはリンパと血管壁の残りの部分 との間の界面を形成します。
血液と直接接触する内皮細胞は血管内皮細胞と呼ばれ、リンパと直接接触する内皮細胞はリンパ内皮細胞と呼ばれます。血管内皮細胞は、心臓から最小の毛細血管まで、循環器系全体を覆っています。
これらの細胞には、腎臓の糸球体などの体液濾過、血管の緊張、止血、好中球の動員、ホルモン輸送などの独自の機能があります。心室の内側表面の内皮は心内膜と呼ばれます。機能が損なわれると、体全体に深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。
構造
内皮は、血管やリンパ管の内面を覆う単一の平らな（扁平）細胞の薄い層です。[1]
内皮は中胚葉起源です。血管とリンパ管はどちらも単層と呼ばれる内皮細胞の単層で構成されています。血管の直線部分では、血管内皮細胞は通常、流体の流れの方向に整列して伸びています。[2] [3]
用語
解剖学的構造を記述するために使用される用語の索引である解剖学の基礎モデルでは、内皮細胞と上皮細胞を、それらがどの組織から発生するかに基づいて区別し、ケラチンフィラメントではなくビメンチンの存在がこれらを上皮細胞から区別すると述べています。[4]多くの人は、内皮を特殊な上皮組織とみなしました。[5]
関数
内皮は、血管内腔を循環する血液やリンパ液と血管壁の残りの部分との間の界面を形成します。これは血管と組織の間にバリアを形成し、組織に出入りする物質や体液の流れを制御します。これにより、血流に出入りする物質の通過と白血球の通過が制御されます。慢性炎症の場合のように、内皮の透過性が過剰または長期間増加すると、組織の腫れ（浮腫）につながる可能性があります。バリア機能の変化は、癌の血管外漏出にも関係しています。[6]
内皮細胞は、以下を含む血管機能の多くの側面に関与しています。
- 血液凝固（血栓症および線溶）。正常な状態では、内皮は血液が凝固しない表面を提供します。これは、血液凝固を防ぐ物質を含み、発現しているためです。[7] これには、凝固カスケードのいくつかの因子を不活性化するタンパク質であるアンチトロンビンを活性化するための補因子として働くヘパラン硫酸が含まれます。[8 ]
- 炎症[9]内皮細胞は炎症時に免疫系の白血球[10]に積極的にシグナルを送ります
- 新しい血管の形成（血管新生）。
- 血管の収縮と拡張は血管収縮と血管拡張と呼ばれ、血圧のコントロールにつながります。
血管の形成
内皮は新しい血管の形成に関与しており、これを血管新生と呼びます。[11]血管新生は、胎児の臓器の発達や損傷部位の修復に極めて重要なプロセスです。 [ 12 ]このプロセスは、組織酸素の減少（低酸素症）または不十分な酸素圧によって引き起こされ、内皮細胞で覆われた血管の新しい発達につながります。血管新生は、プロセスを促進および抑制するシグナルによって制御されます。これらの血管新生促進シグナルと抗血管新生シグナルには、インテグリン、ケモカイン、アンジオポエチン、酸素感知剤、接合分子、内因性阻害剤が含まれます。[12] アンジオポエチン-2はVEGFと連携して、細胞増殖と内皮細胞の移動を促進します。
血管新生の一般的な概要は
- 血管内皮細胞の表面受容体に結合するシグナルを活性化します。
- 活性化した内皮細胞はプロテアーゼを放出し、基底膜の分解を引き起こす。
- 内皮細胞は既存の血管から解放され、増殖し始めて血管新生刺激の発生源に向かって拡張を形成します。
宿主免疫反応
内皮細胞は臓器特異的に様々な免疫遺伝子を発現する。[14]これらの遺伝子には、造血免疫細胞との細胞間コミュニケーションを促進する重要な免疫メディエーターやタンパク質が含まれる。[15]内皮細胞はエピゲノムに構造細胞免疫応答の重要な特徴をコード化しているため、免疫学的課題に迅速に対応することができる。内皮などの非造血細胞による宿主免疫への寄与は「構造免疫」と呼ばれる。[16]
臨床的意義
内皮機能不全、つまり適切な内皮機能の喪失は、血管疾患の特徴であり、アテローム性動脈硬化症の発症における重要な初期イベントとみなされることが多い。[17]高血圧や血栓症を引き起こす内皮機能障害は、冠動脈疾患、糖尿病、高血圧、高コレステロール血症の患者や喫煙者によく見られる。内皮機能不全は、脳卒中や心臓病などの将来の有害な心血管イベントの予測因子であることも示されており、関節リウマチ、糖尿病、全身性エリテマトーデスなどの炎症性疾患にも存在する。[18] [19]
内皮機能障害は、内皮機能の変化の結果である。[20] [21]脂肪（脂質）が蓄積し、炎症によって刺激されると、内皮細胞が活性化され、免疫細胞の接着を刺激するE-セレクチン、VCAM-1、ICAM-1などの分子の発現によって特徴付けられる。[22]さらに、細胞内でタンパク質の産生を増加させる物質である転写因子、具体的にはAP-1とNF-κBが活性化され、炎症を促進するIL-1、TNFα、IFNγなどのサイトカインの発現が増加します。[23] [24]内皮細胞のこの状態は、内膜への脂質とリポタンパク質の蓄積を促進してアテローム性動脈硬化症を引き起こし、続いて白血球と血小板の動員、および平滑筋細胞の増殖を引き起こし、脂肪線条の形成につながる。内膜に形成された病変と持続的な炎症は内皮の剥離を引き起こし、それが内皮バリアを破壊し、傷害とそれに伴う機能障害につながる。[25]対照的に、炎症刺激はNF-κB誘導性の脱ユビキチン化酵素A20（TNFAIP3）の発現も活性化し、これが内皮バリアを本質的に修復することが示されている。[26]
内皮機能障害の主なメカニズムの1つは、一酸化窒素の減少であり、これは多くの場合、高レベルの非対称ジメチルアルギニンが原因であり、正常なL-アルギニン刺激による一酸化窒素合成を妨げ、高血圧につながります。内皮機能障害の最も一般的なメカニズムは活性酸素種の増加であり、これはいくつかのメカニズムを介して一酸化窒素の生成と活性を損なう可能性があります。[27]シグナル伝達タンパク質ERK5は、正常な内皮細胞機能の維持に不可欠です。[28]内皮への損傷のさらなる結果は、フォンヴィレブランド因子の病的な量の放出であり、これは血小板凝集と内皮下組織への接着を促進し、その結果、潜在的に致命的な血栓の形成を引き起こします。
血管肉腫は内皮の癌であり、米国では年間300件しか報告されていない稀な病気です。[29]しかし、一般的に予後は悪く、5年生存率は35％です。[30]
研究
癌における内皮
腫瘍血管を構築する内皮細胞は、異なる形態学的特徴、生理的内皮とは異なる起源、および異なる分子シグネチャーを持つことが認識されており、腫瘍血管新生の新しいバイオマーカーの実装の機会を与え、新しい抗血管新生薬標的を提供できる可能性がある。[31]
食事中の内皮
果物や野菜を多く含む健康的な食事は内皮機能に良い影響を与えますが、赤身肉や加工肉、揚げ物、精製穀物、加工糖を多く含む食事は、接着性内皮細胞と動脈硬化促進因子を増加させます。[32]高脂肪食は内皮機能に悪影響を及ぼします。[33]
地中海式ダイエットは成人の内皮機能を改善し、心血管疾患のリスクを減らすことができることがわかっています。[34] [35] クルミの摂取は内皮機能を改善します。[36] [37]
新型コロナウイルス感染症における内皮細胞
2020年4月、COVID-19で死亡した3人の患者の内皮細胞にウイルス要素が存在することが初めて報告されました。チューリッヒ大学とハーバード大学医学部の研究者は、これらの発見はさまざまな臓器の一般的な内皮炎の兆候であると考えました。これは、糖尿病、高血圧、心血管疾患などの併存疾患を持つCOVID-19患者の多臓器不全につながる、または少なくともその一因となる可能性のある、感染に対する内皮の炎症反応です。[38] [39]
歴史
1865年、スイスの解剖学者ヴィルヘルム・ヒス・シニアが初めて「内皮」という用語を作り出した。[40] 1958年、セント・アンドリュース大学のAS・トッドは、人間の血管の内皮が線溶活性を持つことを実証した。[41] [42]
参照
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外部リンク
- 解剖写真: 循環/血管/毛細血管1/毛細血管3 - カリフォルニア大学デービス校比較器官学、「毛細血管、非窓型 (EM、低)」
- 組織学画像: 21402ooa – ボストン大学の組織学学習システム