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| エンテロクロマフィン細胞 | |
|---|---|
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| 詳細 | |
| 識別子 | |
| ラテン | 内分泌細胞 EC |
| メッシュ | D004759 |
| TH | H3.04.02.0.00029 |
| ＦＭＡ | 62934 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
エンテロクロマフィン（EC）細胞（クルチツキー細胞とも呼ばれる）は、腸内分泌細胞および神経内分泌細胞の一種です。消化管の内腔を覆う上皮に沿って存在し、消化管の調節、特に腸の運動と分泌に重要な役割を果たしています。[1]ニコライ・クルチツキーによって発見されました。[2]
EC 細胞は、神経伝達物質セロトニンやその他のペプチドの分泌を介して、腸管神経系(ENS)のニューロンシグナル伝達を調節します。腸管の求心性および遠心性神経は腸管腔内に突出しないため、EC 細胞は感覚変換の一種として機能します。[1]しかし、最近の研究では、特殊な腸内分泌細胞である神経足細胞への迷走神経直接接続が示されています。神経足細胞として知られる EC は、迷走神経および一次感覚ニューロンとの直接通信を介して、腸から脳に信号を迅速に中継します。[3] ENS のセロトニンは、他の消化ホルモンと相乗的に作用して、感覚および運動の胃腸反射を制御します。EC 細胞は、化学的刺激と神経学的刺激の両方に反応します。また、腸の蠕動反射の場合のように、機械感覚にも反応し、腸内を移動する塊によって刺激されることがあります。活性化されると、EC細胞はセロトニンを放出し、ENSニューロンのセロトニン受容体に作用します。濃度に応じて、セロトニンはそれぞれ平滑筋と腺の活性化を介して蠕動収縮と分泌を調節することができます。[4]
呼吸器系における肺神経内分泌細胞は気管支クルチツキー細胞として知られている。[5]
構造
EC細胞は、腸絨毛間の陰窩に位置する小さな多角形の細胞です。EC細胞は、セロトニンやその他のペプチドを含む基底部に位置する顆粒の存在によって、胃腸上皮陰窩の他の細胞と区別されます。超微細構造的には、これらの顆粒は大きさや形が異なり、多形性であると考えられています。[6]
ほとんどのEC細胞は、頂端微絨毛（突起）を介して腸陰窩の内腔と連絡しており、「開いている」と言われています。一部のEC細胞は陰窩の内腔に突出しておらず、したがって「閉じている」と言われています。[7] EC細胞は通常、結合組織と隣接する腺を通過することが知られている細胞質延長部とともに基底膜まで伸びています。EC細胞の下の組織には通常、豊富な窓のある毛細血管、リンパ管、および小さな無髄神経線維が含まれています。分泌されたセロトニンは、（血小板によって血液中に運ばれて）常在血管に取り込まれるか、神経シナプス終末に作用します。[6]
分布
EC細胞は消化管全体の特定の場所に集まって存在し、主に小腸、結腸、虫垂に分布しています。[8]高密度細胞集団の割合は種によって異なり、食餌要件や生理学的特性の違いにより異なります。[9]
エンテロクロマフィン様細胞
エンテロクロマフィン様細胞（ECL細胞）は、胃の内腔上皮の胃腺に存在し、ヒスタミンを分泌する細胞集団である。隣接するG細胞から放出されるガストリンに反応して、ECL細胞から分泌されたヒスタミンが壁細胞に作用し、胃酸の分泌を刺激する。ECL細胞の存在は、内分泌誘導性胃酸分泌の調節に重要である。[10] ECL細胞は組織学的にEC細胞に類似しているため、そのように名付けられている。しかし、これらは異なる細胞タイプであり、セロトニン合成機構を持たない。[要出典]
発達
発達中のニワトリの胚では、神経堤細胞の移動前の発達中の消化管組織の生検でEC細胞が発見されています。EC細胞は神経内分泌特性を持ち、化学的および組織学的に副腎髄質の細胞に類似していますが、神経堤の派生物ではなく、同様の細胞前駆細胞を共有していません。[11] EC細胞は内胚葉起源であると考えられており、消化管腔の他の上皮細胞型を形成する幹細胞から派生しています。[12]
関数
EC 細胞の主な機能は、消化管ニューロンの調節のためにセロトニンを合成し、分泌することです。セロトニンは 5-ヒドロキシトリプタミン (5HT) とも呼ばれ、ホルモン、神経伝達物質、マイトジェンに分類できます。主に中枢神経系での役割で知られていますが、末梢でも重要な役割を果たしており、最も大きな内因性セロトニンプールは腸にあります (内因性貯蔵量の 90%)。ENS では、セロトニンは感覚伝達と粘液分泌の重要な調節因子です。EC 細胞からのセロトニンの放出は、さまざまな刺激、特に管腔拡張、副交感神経支配、または腸内容物の浸透圧濃度の変化によって引き起こされます。[13]
セロトニン合成
EC 細胞における 5-HT の合成は、アミノ酸 L-トリプトファンからトリプトファン水酸化酵素 1 (TpH1) によって触媒されます。反応は 2 段階で進行し、最初の律速段階は L-トリプトファンから 5-ヒドロキシトリプトファン (5-HTP) への変換です。5-HTP への変換後、律速段階ではない L-アミノ酸脱炭酸酵素が 5-HTP を脱炭酸して 5-HT に変換します。合成後、5-HT は細胞の基底縁に近い小胞モノアミントランスポーター 1によって小胞に貯蔵され、最終的に分泌されます。 [1]
小胞の放出は、EC細胞に対する化学的、神経学的、または機械的刺激の後に起こり、主にカルシウムに依存しているため、エキソサイトーシスによる排泄が示唆されています。カルシウム流入の増加と細胞内に蓄えられたカルシウムの解放の複合効果により、細胞電位が変化し、5-HT小胞の放出が誘発されます。[14]小胞は基底縁から周囲の粘膜固有層へと移動し、近くの神経シナプス、リンパ管、血管と相互作用します。
EC細胞によって合成されるセロトニンは、主に基底縁から放出されますが、腸管腔内に頂端分泌されることも知られており、糞便サンプル中に存在することもあります。分泌された5-HTは、消化管上皮、平滑筋、結合組織の細胞に局在するさまざまな受容体サブタイプに作用し、その反応性は分泌ホルモンの濃度に依存します。[6]
セロトニンの主な効果は、ENSニューロンと平滑筋の両方に作用して蠕動収縮を増加させることです。5-HTは神経分泌反応も活性化し、腸間膜ニューロンの5-HT1P受容体に結合することで粘膜下神経叢のシグナル伝達カスケードが誘発されます。その結果、アセチルコリンが放出され、塩化物イオンの放出を介して腸粘膜からの分泌が開始されます。[15]
臨床的意義
過敏性腸症候群
過敏性腸症候群（IBS）は、慢性的な腸の不快感と腹痛を伴う多様な症状で、患者によって重症度が異なります。セロトニンの異常な濃度はIBSと関連しており、主に濃度の上昇により胃腸の運動が活発になり、腸粘膜からの粘膜分泌が促進されます。重度のIBSは慢性便秘または慢性下痢のいずれかとして現れることが多く、異常なEC細胞集団は両方の症状と相関しています。感染後IBSの患者では、直腸生検で下痢症状に関連するEC細胞集団の劇的な増加が示されています。[16]
同様に、慢性便秘の患者ではEC細胞の減少が観察されており、これは5-HTの欠乏を示しており、したがって消化管運動と分泌が低下しています。進行中の研究では、異常なEC細胞集団、したがって5-HTシグナル伝達が、胃腸機能障害に大きく寄与している可能性があることが示されています。機能性便秘の患者に対する5-HT受容体作動薬を使用した治療は、正常な消化管機能の達成に一定の有効性を示しています。[17]
カルチノイド症候群
カルチノイド症候群は、主にセロトニンを中心とする循環生理活性ホルモンの異常増加を特徴とする稀な疾患で、初期症状には下痢、腹部のけいれん、断続的な紅潮などがある。[7]循環セロトニンの過剰は通常、小腸または虫垂のEC細胞由来カルチノイド腫瘍によって生成される。腫瘍はゆっくりと成長するが、攻撃的になると肝臓に転移する可能性がある。また、他の部位、特に肺や胃に存在することもある。[18]
歴史
「エンテロクロマフィン」という名前は、腸に関連するギリシャ語の「enteron」（ἔντερον）と、クロム塩で染色すると視覚化できることから「chromaffin」はクロムと親和性を組み合わせたものです。似た名前のクロマフィン細胞（副腎髄質）もこの特徴を共有しており、EC 細胞と組織学的に類似しています。ただし、それらの発生学的起源はまったく異なり、同様の機能も備えていません。[要出典]
参照
参考文献
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