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| イプシロン細胞 | |
|---|---|
| 詳細 | |
| 位置 | ランゲルハンス島 |
| 関数 | グレリンの産生 |
| 識別子 | |
| TH | H3.04.02.0.00038 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
イプシロン細胞（ε細胞）は、膵臓のランゲルハンス島と呼ばれる領域にある5種類の内分泌 細胞のうちの1つです。[1]イプシロン細胞は、空腹感を誘発するホルモンであるグレリンを産生します。マウスで初めて発見されました。ヒトでは、これらの細胞はすべての膵島細胞の1％未満を占めています。それらは、水溶性化合物を透過させないタイトジャンクションによって接続されています。 [2]
発見
マウスの膵島を調査している研究者らは、発達中の正常マウスの膵島組織とノックアウトマウスの組織を比較した。[3]彼らは、正常マウスの膵臓にはグレリン産生細胞の集団が含まれていることを発見した。さらなる調査が行われる前は、Nkx2.2およびPax4遺伝子はβ細胞の細胞分化を促進するが、それらの遺伝子がない場合にはε細胞が形成されると考えられていた。これは後に、Nkx2.2およびPax4遺伝子の両方がない場合にはβ細胞は形成されず、ε細胞に置き換えられるという調査結果によって確認された。全体として、マウスの膵臓にはグレリン産生ε細胞の集団があり、インスリン産生β細胞をノックアウトすると膨大な量のε細胞が生じるという調査結果となった。細胞は円形または楕円形で、通常は膵島の周囲にあり、細胞質が拡張していることもある。[4] ε細胞もα細胞とβ細胞の両方に類似した細胞系譜に由来すると提案されているが、α細胞とより密接に関連していることがわかっている。ε細胞は、アフリカツメガエル、ナマズ、ゼブラフィッシュなどの動物の膵臓で発見されている。これは、この膵島細胞が進化的に保存されていることを示唆している。別の研究では、グレリンmRNAのin situハイブリダイゼーションを使用し、同様に、これまで認識されていなかった別の膵島細胞集団がε細胞であると結論付けた。研究者らは、グレリン産生ε細胞に関する新しい知識が、ε細胞の形成を阻害する治療に役立つことを期待しており、これは、II型糖尿病の治療に役立つ可能性のある細胞カスケードを阻害する可能性がある。これらの膵島細胞は膵臓癌でも研究されており、これまで無症状だった腫瘍のマーカーとして機能することが期待されている。
発達中のイプシロン細胞
ヒト胎児の膵臓では、単一のε細胞が原始的な外分泌組織に散在し、妊娠13週以降に凝集してクラスターを形成し始めることが観察されている。 [ 5]グレリンレベルのピークは妊娠14週で観察される。妊娠21週から、ε細胞はヒトの発達中の膵島の周囲に観察され、膵島の縁にほぼ連続した層を形成する。ε細胞はマウス胎児の膵臓に集中して見られ、胃にもいくつか観察されている。[6]マウスの膵臓におけるこれらの結果は、厚い標本の画像を収集し、焦点面の外側の蛍光領域を除外することができる共焦点顕微鏡の使用によって発見され、確認された。これらの膵島細胞は、発達中のグレリンの主な供給源である。ε細胞から放出されたグレリンは、ヒトの膵臓において細胞の成長と増殖を促進すると同時に、膵臓ベータ細胞のアポトーシスを阻害することがわかっている。[5]一部のε細胞は、管細胞と膵島前駆細胞のマーカーであるサイトケラチン20を発現しており、これらの膵島細胞が管上皮に由来することを示唆している。これらの細胞の発達は、 Ngn3転写因子に由来する。変異Nkx2.2遺伝子を持つマウスでは、ε細胞の増加が見られる。[4]細胞レベルでは、ε細胞はNKX2-2とISL1の両方を共産生するが、以前に仮説されていたNKS6-1とPAX6は共産生しない。 [5]さらに、このタイプの細胞は、背側膵芽の間葉の発達と、背側膵上皮の内分泌細胞への分化に役割を果たすISL1を共産生する。 ε細胞には、プロテアーゼ阻害、ホルモン処理、細胞移動、免疫活性を助ける遺伝子が合計36個も有意に多く存在し、これらの遺伝子がα細胞、β細胞、δ細胞、PP細胞との差別化要因となっている。[7]さらに、ε細胞の分泌小胞（110±3 nm）はα細胞（185±7 nm）の分泌小胞よりもはるかに小さい。[5]他の膵島細胞とは異なり、ε細胞は他の膵臓ホルモン（インスリン、グルカゴン、ホメオスタシス）も産生せず、CARTペプチドも発現しない。ε細胞に影響を与える特定の遺伝子の例としては、アシルコエンザイムA合成酵素長鎖ファミリーメンバー1（ACSL1）やデフェンシンベータ1などがある。[7] ACSL1はグレリンの処理に役割を果たしていると考えられており、一方、ディフェンシンβ1は細菌、ウイルス、酵母を殺して免疫を調節するタンパク質を生成します。[5]出生後、ε 細胞の数は減少し、成人になると稀になります。マウス、サバクネズミ、アフリカ氷ネズミの研究はすべて、このテーマに関して密接に関連した結果をもたらしました。
成人のイプシロン細胞
ヒトは、グレリンを産生するε細胞を成人になっても膵臓内に保持することが知られている唯一の種である。[7]そのため、この細胞タイプはヒトの膵臓でしか観察できないため、成人で研究することは困難である。胎児の発達中の15～26週目には、ε細胞が膵島細胞の約10％を構成するが、出生後にはその構成は成人の膵島細胞のわずか1％にまで減少する。[8]成人の膵島あたりのε細胞の平均数の推定値は、数値が異なり、結果も異なる。ある研究では、成人の膵臓の各膵島には約3～5個のε細胞が存在し、合計で約1,000個の膵島が含まれることがわかった。[4]別の研究では、膵島あたり平均12±1.2個のε細胞が観察された。[5]成人の膵臓サンプルでは、それらは円形または楕円形であることが観察され、クラスターまたは単一細胞の両方で、さまざまな量で膵島のマントル上に局在しています。マウスでは、発達中の膵島と胃にε細胞が存在しますが、出生後は胃に限定して見つかります。ヒトとマウスの両方で、成人期または発達段階でグレリンが他のホルモンと共局在するかどうかについては結果が異なります。成人の膵臓ではε細胞が不足しているため、体全体に循環する大量のグレリンを産生し続けないと予測されます。[7]成人のヒトの膵臓のε細胞は約0.13グラムです。[5]性別と年齢は膵島内のε細胞の平均数に影響を与えません。しかし、BMIとε細胞数の間には反比例関係があり、体重が増加するとε細胞の数が減少することが知られています。[7] BMIの上昇によりこれらの細胞が失われると、インスリン分泌が増加し、膵島におけるアポトーシスと炎症のリスクが高まります。成人のε細胞の細胞膜受容体には、短鎖脂肪酸受容体FFAR3、Gタンパク質共役胆汁酸受容体1（GPCR）、インターフェロンαおよびインターフェロンβ受容体サブユニット1、インターフェロンγ受容体2 、免疫グロブリンGの取り込みを調節することで知られる受容体、プラスミノーゲン受容体、およびCD320受容体が含まれます。さまざまな受容体により、ホルモン、栄養素、脂質、およびサイトカインリガンドが結合します。ε細胞に存在する主要な細胞代謝経路因子は、脂肪酸代謝経路を構成するメンバーであるACSL1です。ACSL1は脂肪酸酸化の第一段階に関与する酵素であり、この経路は特にこの膵島細胞においてグレリンのアシル修飾を修飾するように機能する。ε細胞の成熟と維持に必要な転写因子は合計366個にのぼる。個々の転写因子の機能はまだ研究されていない。
参照
参考文献
- ^ 「膵臓 | Boundless Anatomy and Physiology」。courses.lumenlearning.com 。 2019年2月19日閲覧。
- ^ Lodish, Harvey F. (2016-04-01).分子細胞生物学. Macmillan Learning. ISBN 9781464183393. OCLC 1003278428.
- ^ Sussel, Lori; Sosa-Pineda, Beatriz; Elghazi, Lynda; Pugh-Bernard, Aimee E.; Prado, Catherine L. (2004-03-02). 「膵臓発達の2つのマウスモデルにおいて、グレリン細胞がインスリン産生β細胞を置換」。米国科学 アカデミー紀要。101 ( 9): 2924–2929。Bibcode : 2004PNAS..101.2924P。doi : 10.1073 / pnas.0308604100。ISSN 0027-8424。PMC 365721。PMID 14970313。
- ^ abc Wierup, Nils; Sundler, Frank; Heller, R Scott (2013-09-18). 「膵島グレリン細胞」. Journal of Molecular Endocrinology . 52 (1): R35–R49. doi : 10.1530/jme-13-0122 . ISSN 0952-5041. PMID 24049065.
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- ^ Raghay、Kawtar;ガレゴ、ロザリア。スコアゼック、ジャン＝イヴ。ガルシア＝カバレロ、トーマス。モレル、ジェラール (2013-04-13)。 「成人のヒトとラットの内分泌膵臓におけるグレリンの局在の違い」。細胞と組織の研究。352 (3): 487–494。土井：10.1007/s00441-013-1593-y。ISSN 0302-766X。PMID 23584608。S2CID 18128870 。
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- ^ 「ランゲルハンス島におけるイプシロン細胞、グレリン細胞の発達 - LifeMap Discovery」。discovery.lifemapsc.com 。2019年2月25日閲覧。
外部リンク
- [1]
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{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) - 菊谷 均横田 章内林直人湯川 和典田中哲司;杉山健二；バルスミアン、エドワード L;末村正樹；岸本忠光 (2007) 「Fcε 受容体 II (FcεRII/CD23) の構造と機能: アレルギーのエフェクター相と B 細胞分化の間の接点」。チバ財団シンポジウム 147 - IgE、マスト細胞、およびアレルギー反応。ノバルティス財団シンポジウム。 Vol. 147. 23–35 ページ。土井：10.1002/9780470513866.ch3。ISBN 978-0-470-51386-6. PMID 2695308。
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- グラナタ、R;バラリ、A;セッタンニ、F;スカルラッティ、F;ギゴ、E (2010)。 「膵臓内分泌におけるグレリン遺伝子ペプチドの役割の解明」。分子内分泌学のジャーナル。45 (3): 107-18。土井: 10.1677/JME-10-0019。PMID 20595321。
- (サイトカインと細胞百科事典 - COPE)
- Thompson, HL; Metcalfe , DD; Kinet, JP (1990). 「マウス肥満細胞およびヒト好塩基球の分化中の免疫グロブリンEに対する高親和性受容体（Fc εRI）の早期発現」。Journal of Clinical Investigation。85 ( 4 ): 1227–33。doi :10.1172/JCI114557。PMC 296556。PMID 2138633。
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- [2] 2020年10月24日にWayback Machineにアーカイブ
- [3]
- iHOP - 膵臓発達の 2 つのマウス モデルにおいて、グレリン細胞がインスリン産生ベータ細胞に置き換わる。