肝類洞内皮細胞 (LSEC )は、肝臓内の最も細い血管である 肝類洞 の内壁を形成しています。LSECは、特徴的な形態と機能を持つ高度に特殊化された内皮細胞であり、網内系 (RES)の重要な構成要素です。
構造 LSECは肝細胞全体の体積の約3%を占めるにすぎないが、正常な成人の肝臓におけるその表面積は約210 m 2 で、テニスコートとほぼ同じ大きさである。[ 1 ]
LSECの構造は他の内皮細胞 とは異なります。細胞には直径100~150nmの多数の開口部、すなわち窓 があります。窓はLSEC表面の20%を占め、「篩板」と呼ばれるグループに配列されています。[ 2 ] 窓は類洞内腔とディッセ腔の間の液体を濾過し、 肝細胞 と類洞内腔間のリポタンパク質輸送に不可欠です。[ 3 ] LSECには組織化された基底膜がありません。[ 4 ] LSECは肝臓の総量の45%と17%のピノサイトーシス小胞とリソソームを含み、他の2つの主要な肝細胞であるクッパー細胞 と肝細胞と比較して、膜単位あたり2倍の数のクラスリン被覆ピットを含んでおり、 [ 5 ] LSECの高いクラスリン媒介エンドサイトーシス活性を反映している。
生理機能 LSECは血液由来の老廃物の除去において中心的な役割を果たします。これらの細胞は、老廃物分子の極めて迅速な細胞内取り込みを媒介するエンドサイトーシス受容体を発現します。ラットでは、LSECがスカベンジャー受容体(SR)クラスA、B、E、およびHを発現することが示されています。 [ 6 ] 後者は、LSECではスタビリン-1 (SR-H1)およびスタビリン-2 (SR-H2)として存在します。肝臓では、LSEC上で最も重要なSRであるスタビリン-2がこれらの細胞に特異的に発現しています。さらに、LSECはマクロファージ マンノース受容体 (MMR)[ 7 ] およびFcγ受容体IIb2(FcγRIIb2)[ 8 ] も高レベルで発現しており、これらは2つのスタビリンと同様にクラスリン媒介エンドサイトーシスにおいて非常に活性が高いです。 LSEC上のその他の重要な受容体としては、L-SIGN(肝臓/リンパ節特異的ICAM-3結合非インテグリン)[ 9 ] 、 LSECtin(肝臓およびリンパ節類洞内皮細胞C型レクチン)[ 10 ] 、 Lyve-1(リンパ管内皮ヒアルロン酸 受容体-1)[ 11 ] 、およびLRP-1 (低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質-1)[ 12 ]などがある。
LSECが血液由来の老廃物を除去する能力を持つことから、これらの細胞は自然免疫 において重要な役割を担っている。エンドサイトーシス受容体FcγRIIb2やパターン認識受容体 (PRR)(Toll様受容体 (TLR)、MMR、SRなど)などの受容体が豊富に発現していること、またインフラマソーム 分子NLRP-1 、NLRP-3 、AIM2 [ 13 ] の発現が高いことは、LSECの自然免疫機能を示唆している。さらに、LSECは適応免疫の特徴も示し、肝臓の免疫寛容に寄与している。[ 14 ]
病理生物学
肝線維症 LSECは肝線維症 の発症に関与していることが報告されている。肝線維症はLSECの窓形成の減少、およびディッセ腔における組織化された基底膜 の出現(毛細血管化と呼ばれるプロセスで、肝線維症の発症に先行する)と関連している。[ 15 ] 正常に分化したLSECは肝星細胞の 活性化を阻止し、静止状態 への復帰を促進するが、毛細血管化したLSECはそうではない。[ 16 ]
動脈硬化 腸管上皮細胞が食事性脂質から生成するカイロミクロンは 直径が最大1000 nmにもなるため、LSECの窓を通過することができません。[ 17 ] 循環するカイロミクロンのサイズは、全身毛細血管の内皮細胞 上のリポタンパク質リパーゼ によって徐々に小さくなり、カイロミクロン残渣になります。カイロミクロン残渣が十分に小さくなると(30~80 nm)、LSECの窓を通過し、肝細胞で代謝されます。肝硬変 、糖尿病 、または高齢などの多孔性の低下は、食後リポタンパク質血症の長期化と循環コレステロール値の上昇につながり、動脈硬化症 の発症リスクが高まります。[ 18 ]
起源と再生 正常なLSECのターンオーバーは、肝臓常在性のLSEC前駆細胞集団によって維持されています。さらに、骨髄 由来細胞の動員は、必要に応じてLSEC集団を補充するのに貢献します。[ 24 ]
歴史 19 世紀末から 20 世紀初頭にかけて、研究者たちは、静脈内投与されたコロイド状生体染色剤が、いくつかの組織の類洞を覆う細胞に強く蓄積することを観察し、肝類洞の沿岸細胞で最も多く取り込まれることを発見した。これらの非常に活発な血液クリアランス細胞は、まとめて「網内系」、または RES と呼ばれた。[ 25 ] 数十年間、RES を構成する細胞は単核食細胞系 (MPS) のマクロファージであると考えられていた。そのため、循環老廃物の肝臓でのクリアランスは、肝臓マクロファージ、またはクッパー細胞によるものと考えられていた。[ 26 ] しかし、100 ~ 140 年前に行われた元の生体染色実験の最近の再調査により[ 27 ] 、生体染色剤は主に LSEC に蓄積することが結論付けられた。 LSECとクッパー細胞は肝臓の血液クリアランス過程において相補的な役割を果たしていることがますます認められており、これは老廃物除去の二重細胞原理と呼ばれている(6):LSECはクラスリン介在エンドサイトーシスによって約200 nm未満の高分子 やナノ粒子を除去する一方、クッパー細胞は 貪食 によって200 nmを超える より大きな粒子を除去する。
参考文献 ↑ Blouin, A; Bolender, RP; Weibel, ER (1977年2月) 「ラット肝実質における肝細胞と非肝細胞間の細胞小器官と膜の分布。立体形態学的研究」。The Journal of Cell Biology。72 ( 2 ) : 441–55。doi : 10.1083 / jcb.72.2.441。PMC 2110997。PMID 833203 。 ↑ Cogger, Victoria C.; Couteur, David G. Le (2009). "肝臓類洞内皮細胞の窓構造". The Liver . John Wiley & Sons, Ltd. pp. 389–406 . doi : 10.1002/9780470747919.ch27 . ISBN 9780470747919 . S2CID 82757901 . ↑ Fraser, R; Cogger, VC; Dobbs, B; Jamieson, H; Warren, A; Hilmer, SN; Le Couteur, DG (2012年4月)「肝臓の篩管と動脈硬化」 Pathology . 44 ( 3): 181–6 . doi : 10.1097/PAT.0b013e328351bcc8 . PMID 22406487. S2CID 21014792 . ↑ Wisse, E (1972年3月). 「正常および様々な実験条件下におけるラット肝類洞内皮細胞の超微細構造的特徴付け、内皮細胞とクッパー細胞の区別への貢献」。Journal of Ultrastructure Research . 38 (5): 528–62 . doi : 10.1016/0022-5320(72)90089-5 . PMID 4335119 . ↑ Kjeken, R; Mousavi, SA; Brech, A; Gjøen, T; Berg, T (2001 年 5 月). "ラット肝実質細胞、内皮細胞、クッパー細胞における [125I] ヨージキサノールの液相エンドサイトーシス". Cell and Tissue Research . 304 (2): 221– 30. doi : 10.1007/s004410100348 . PMID 11396716 . S2CID 25938593 . ↑ Sørensen, KK; McCourt, P; Berg, T; Crossley, C; Le Couteur, D; Wake, K; Smedsrød, B (2012年12月15日). "スカベンジャー内皮細胞:恒常性と免疫における新たなプレーヤー". American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology . 303 (12): R1217-30. doi : 10.1152/ajpregu.00686.2011 . PMID 23076875 . ↑ Sørensen, KK; Simon-Santamaria, J; McCuskey, RS; Smedsrød, B (20 September 2015). "肝臓類洞内皮細胞" . Comprehensive Physiology . 5 (4): 1751– 74. doi : 10.1002/cphy.c140078 . PMID 26426467 . ↑ Mousavi, SA; Sporstøl, M; Fladeby, C; Kjeken, R; Barois, N; Berg, T (2007年9月). 「ラット肝類洞内皮細胞における免疫複合体の受容体介在性エンドサイトーシスはFcgammaRIIb2によって媒介される」 . Hepatology . 46 (3): 871– 84. doi : 10.1002/hep.21748 . PMID 17680646 . ↑ Pöhlmann, S; Soilleux, EJ; Baribaud, F; Leslie, GJ; Morris, LS; Trowsdale, J; Lee, B; Coleman, N; Doms, RW (2001年2月27日). 「DC-SIGNR、内皮細胞で発現するDC-SIGNホモログは、ヒトおよびサル免疫不全ウイルスに結合し、トランスで感染を活性化する」 . 米国科学アカデミー紀要 . 98 (5): 2670– 5. Bibcode : 2001PNAS...98.2670P . doi : 10.1073/pnas.051631398 . PMC 30196 . PMID 11226297 . ↑ Liu, W; Tang, L; Zhang, G; Wei, H; Cui, Y; Guo, L; Gou, Z; Chen, X; Jiang, D; Zhu, Y; Kang, G; He, F (2004年4月30日). "新規C型レクチン様遺伝子LSECtinの特性解析:肝臓およびリンパ節の類洞内皮細胞における糖鎖結合および発現の実証" . The Journal of Biological Chemistry . 279 (18): 18748– 58. doi : 10.1074/jbc.M311227200 . PMID 14711836 . ↑ Martens, JH; Kzhyshkowska, J; Falkowski-Hansen, M; Schledzewski, K; Gratchev, A; Mansmann, U; Schmuttermaier, C; Dippel, E; Koenen, W; Riedel, F; Sankala, M; Tryggvason, K; Kobzik, L; Moldenhauer, G; Arnold, B; Goerdt, S (2006 年 3 月). "ヒトリンパ節洞におけるスカベンジャー/レクチン受容体の遺伝子シグネチャーの差次的発現、局所転移の主要部位". The Journal of Pathology . 208 (4): 574– 89. doi : 10.1002/path.1921 . PMID 16440291 . S2CID 84591741 。 ↑ Øie, CI; Appa, RS; Hilden, I; Petersen, HH; Gruhler, A; Smedsrød, B; Hansen, JB (2011年12月). 「ラット肝類洞内皮細胞(LSEC)は機能的な低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質-1(LRP-1)を発現する」. Journal of Hepatology . 55 (6): 1346–52 . doi : 10.1016/j.jhep.2011.03.013 . hdl : 10037/4078 . PMID 21703209 . ↑ Boaru, SG; Borkham-Kamphorst, E; Tihaa, L; Haas, U; Weiskirchen, R (2012年11月28日). "炎症性および線維性肝疾患の実験モデルにおけるインフラマソームの発現解析" . Journal of Inflammation . 9 (1): 49. doi : 10.1186/1476-9255-9-49 . PMC 3599703 . PMID 23192004 . ↑ Knolle, PA; Wohlleber, D (2016 年 5 月). "肝類洞内皮細胞の免疫機能" . Cellular & Molecular Immunology . 13 (3): 347– 53. doi : 10.1038/cmi.2016.5 . PMC 4856811 . PMID 27041636 . ↑ DeLeve, LD (2015 年 5 月). 「 肝線維症における肝類洞内皮細胞」 . Hepatology . 61 (5): 1740–6 . doi : 10.1002/hep.27376 . PMC 4333127. PMID 25131509 . ↑ Xie, G; Wang, X; Wang, L; Wang, L; Atkinson, RD; Kanel, GC; Gaarde, WA; Deleve, LD (2012年4月) 「ラットにおける肝線維症の進行と退縮における肝類洞内皮細胞の分化の役割」 . Gastroenterology . 142 (4): 918–927.e6. doi : 10.1053/j.gastro.2011.12.017 . PMC 3618963 . PMID 22178212 . ↑ Naito, M; Wisse, E (1978年7月10日). 「新生児ラット肝類洞におけるカイロミクロン輸送に対する内皮窓の濾過効果」. Cell and Tissue Research . 190 (3): 371–82 . doi : 10.1007/bf00219553 . PMID 567529. S2CID 7431214 . ↑ Fraser, R; Cogger, VC; Dobbs, B; Jamieson, H; Warren, A; Hilmer, SN; Le Couteur, DG (2012年4月)「肝臓の篩管と動脈硬化」 Pathology . 44 ( 3): 181–6 . doi : 10.1097/PAT.0b013e328351bcc8 . PMID 22406487. S2CID 21014792 . ↑ Frank, MM; Lawley, TJ; Hamburger, MI; Brown, EJ (1983年2月)。 「 NIH会議:自己免疫疾患 における 免疫グロブリンG Fc受容体介在性クリアランス」 。Annals of Internal Medicine。98 ( 2 ): 206–18。doi : 10.7326/0003-4819-98-2-218。PMID 6824256 。 ↑ Ahmed, SS; Muro, H; Nishimura, M; Kosugi, I; Tsutsi, Y; Shirasawa, H (1995年7月). "NZB/W F1 lupus マウスの肝類洞内皮細胞における Fc 受容体: 可溶性免疫グロブリン G 免疫複合体およびモノクローナル抗体 (2.4G2) を用いた組織学的解析" . Hepatology . 22 (1): 316– 24. doi : 10.1002/hep.1840220143 . hdl : 10271/1047 . PMID 7541388 . S2CID 22425960 . ↑ 久住純、小林直樹、西川正、高倉義雄(2004年7月)「静脈内注射後の裸のプラスミドDNAの肝臓への取り込みと分解における肝類洞内皮細胞の重要な役割」 Pharmaceutical Research . 21 (7): 1223–8 . doi : 10.1023/B:PHAM.0000033009.17594.e5 . PMID 15290863 . S2CID 24013348 . ↑ DeLeve, LD (2007年11月)「肝障害における肝臓の微小血管系」 Seminars in Liver Disease . 27 (4): 390–400 . doi : 10.1055/s-2007-991515 . PMID 17979075 . ↑ ゴッドフリー、C;デスビアト、LR;スメズロッド、B;ピエトリ・ルクセル、F;マサチューセッツ州デンティ。ディステラー、P;ロレイン、S;ノガレス - ガデア、G;サルドン、V;アンワル、R;エル・アンダルシ、S;レート、T;クー、B;ブローリン、C;ヴァン・ルーン・マム、WM。ゴエンバレ、A;アールツマ・ロシア、A;アレチャバラ=ゴメザ、V(2017年5月)。 「デリバリーが鍵:スプライススイッチングアンチセンス療法の開発から学んだ教訓」 。 EMBO分子医学 。 9 (5): 545–557 . 土井 : 10.15252/emm.201607199 。 PMC 5412803 。 PMID 28289078 。 ↑ DeLeve, LD (2013 年 5 月). 「 肝類洞内皮細胞と肝再生」 . The Journal of Clinical Investigation . 123 (5): 1861–6 . doi : 10.1172/JCI66025 . PMC 3635729. PMID 23635783 . ↑ アショフ、L. (1924)。 「細網内皮系」。 Ergebnisse der Inneren Medizin und Kinderheilkunde (ドイツ語)。シュプリンガー ベルリン ハイデルベルク。 pp. 1–118 . doi : 10.1007/978-3-642-90639-8_1 。 ISBN 978-3-642-88784-0 。; ↑ van Furth, R; Cohn, ZA; Hirsch, JG; Humphrey, JH; Spector, WG; Langevoort, HL (1972). "単核食細胞系:マクロファージ、単球、およびその前駆細胞の新しい分類" . 世界保健機関紀要 . 46 (6): 845– 52. PMC 2480884 . PMID 4538544 . ↑ Wake, K; Kawai, Y; Smedsrød, B (2001). "網内系再評価". Italian Journal of Anatomy and Embryology . 106 (2 Suppl 1): 261–9 . PMID 11729964 . ↑ Seternes, T; Sørensen, K; Smedsrød, B (2002年5月28日). "脊椎動物のスカベンジャー内皮細胞:老廃高分子を高容量で除去する非末梢白血球システム" . 米国科学アカデミー紀要 . 99 (11): 7594–7 . Bibcode : 2002PNAS...99.7594S . doi : 10.1073/pnas.102173299 . PMC 124295 . PMID 12032328 .