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| メサンギウム細胞 | |
|---|---|
| 詳細 | |
| 位置 | 腎臓糸球体のメサンギウム |
| 識別子 | |
| メッシュ | D050527 |
| ＦＭＡ | 70972 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
メサンギウム細胞は腎臓 の特殊細胞で、糸球体のメサンギウムを構成しています。メサンギウム細胞は、メサンギウム基質とともに腎小体の血管極を形成します。[1]メサンギウム細胞集団は、糸球体の全細胞の約30～40%を占めます。[2]メサンギウム細胞は、糸球体に対する相対的な位置に基づいて、糸球体外メサンギウム細胞と糸球体内メサンギウム細胞に分類できます。糸球体外メサンギウム細胞は、糸球体の血管極に向かう輸入細動脈と輸出細動脈の間にあります。 [3]糸球体外メサンギウム細胞は、糸球体内の毛細血管の間に位置する糸球体内メサンギウム細胞に隣接しています。[4]メサンギウム細胞の主な機能は、基底膜に閉じ込められた残留物や凝集したタンパク質を除去し、フィルターをゴミのない状態に保つことです。メサンギウム細胞の収縮特性は、糸球体の濾過圧の変化にほとんど影響を及ぼさないことが示されています。[要出典]
構造
メサンギウム細胞は、扁平円筒状の細胞体と両端のアクチン、ミオシン、アクチニンを含む突起を持つ不規則な形をしており、メサンギウム細胞に収縮特性を与えています。[5]メサンギウム細胞から糸球体基底膜へのアンカーフィラメントは、糸球体の限外濾過表面積を変えることで毛細血管の流れを変えることができます。 [1]糸球体外メサンギウム細胞は、ギャップ結合によって輸入細動脈細胞と輸出細動脈細胞に密接に接続されており、細胞間コミュニケーションが可能になっています。[3]メサンギウム細胞は、メサンギウム細胞によって生成されるメサンギウムマトリックスと呼ばれる細胞外マトリックスを含む細胞間空間によって分離されています。[1]メサンギウムマトリックスは、メサンギウムに構造的な支持を提供します。[1]メサンギウム基質は、コラーゲンIV（α1鎖とα2鎖）、コラーゲンV、コラーゲンVI、ラミニンA、B1、B2、フィブロネクチン、プロテオグリカンなどの糸球体基質タンパク質から構成されています。[6]
発達
メサンギウム細胞が間葉系細胞から発生するのか、間質細胞から発生するのかは不明である。しかし、糸球体外のどこかで発生し、発達中に糸球体に移動することを示唆する証拠がある。[7]メサンギウム細胞のマーカーであるα平滑筋アクチン（α-SMA）で染色したヒト胎児および乳児の腎臓では、α-SMA陽性の間葉系細胞が糸球体に向かって移動し、後期にはメサンギウム内で確認できることが実証されている。 [5]メサンギウム細胞は、周皮細胞や血管平滑筋細胞などの支持細胞と同じ起源を持つ可能性があり、さらには特殊な血管平滑筋細胞の一種である可能性もある。[8]
関数
発達中の毛細血管ループの形成
発達の過程で、メサンギウム細胞は、効率的な拡散を可能にする湾曲した毛細血管の形成に重要です。内皮前駆細胞は血小板由来成長因子（PDGF）-Bを分泌し、メサンギウム細胞はPDGFの受容体を持っています。これにより、メサンギウム細胞が内皮細胞に付着し、発達中の血管がループして湾曲した毛細血管が形成されます。 [8]成長因子PDGF-BまたはPDGFRβを欠損しているマウスは、メサンギウム細胞を発達させません。 [8] メサンギウム細胞が存在しない場合、血管は最大100倍表面積が減少する単一の拡張した血管になります。[8] PDGFRβの転写因子であるTbx18は、メサンギウム細胞の発達に不可欠です。Tbx18がなければ、メサンギウム細胞の発達が損なわれ、拡張したループが形成されます。[8]メサンギウム細胞前駆細胞もPDGF-Bの標的であり、シグナルによって選択されてメサンギウム細胞に分化します。[9]
他の腎細胞との相互作用
メサンギウム細胞は、糸球体房の形成に不可欠な分子シグナル伝達経路の相互作用を通じて、糸球体内皮細胞および足細胞とともに糸球体機能単位を形成する。 [1]メサンギウム細胞は、液体を濾過して尿を生成する糸球体毛細血管房構造の一部を構成することで濾過を助ける。[10]ギャップ結合を介したメサンギウム細胞と血管平滑筋細胞間のコミュニケーションは、尿細管糸球体フィードバックと尿形成のプロセスの調節を助ける。[11]メサンギウム細胞に特異的なThy 1-1抗体を用いてメサンギウム細胞を損傷すると、尿細管糸球体フィードバックによって媒介される細動脈の血管収縮が失われる。[11]
収縮は毛細血管の流れを調節する
メサンギウム細胞は収縮と弛緩により毛細血管の流れを調節する。[1]これは血管作動性物質によって調節される。[12]メサンギウム細胞の収縮はカルシウムイオンに対する細胞膜透過性に依存し、弛緩は傍分泌因子、ホルモン、cAMPによって媒介される。[12]毛細血管の伸張に応じて、メサンギウム細胞はTGF -1、VEGF、結合組織増殖因子などいくつかの成長因子を産生して反応することができる。[1]
高分子の除去
メサンギウムは、基底膜のない窓明きの内皮細胞によってのみ隔てられており、毛細血管腔からの高分子にさらされている。[2]メサンギウム細胞は、貪食、ミクロおよびマクロ飲作用、または受容体依存性のプロセスによる受容体非依存性の取り込みプロセスによって、高分子がメサンギウム腔に蓄積するのを制限する役割を果たし、その後メサンギウム茎に沿って輸送される。[1]高分子のサイズ、電荷、濃度、およびメサンギウム細胞受容体に対する親和性は、高分子がどのように除去されるかに影響を与える。[13] トリグリセリドは飲作用を受ける可能性があり、抗体IgG複合体はメサンギウム細胞による接着分子およびケモカインの活性化につながる可能性がある。[1] また、糸球体濾過も調節する 。
臨床的意義
糖尿病性腎症
メサンギウム基質の拡大は糖尿病性腎症の特徴の1つですが、足細胞や内皮細胞など他の細胞との相互作用も伴います。[14]メサンギウムの拡大は、フィブロネクチンなどの細胞外基質タンパク質がメサンギウムに沈着することで起こります。 [6]細胞外基質タンパク質の蓄積は、マトリックスメタロプロテアーゼによる分解が不十分なために起こります。[6]
血糖値の上昇は代謝経路の活性化につながり、酸化ストレスの増加につながります。[2]これは次に、糸球体疾患の発症リスクを高める原因となる終末糖化産物の過剰産生と蓄積につながります。[15]終末糖化産物修飾マトリックスタンパク質上で増殖したメサンギウム細胞は、フィブロネクチンの産生増加と増殖の減少を示します。[15]これらの因子は最終的に糸球体基底膜の肥厚、メサンギウムマトリックスの拡大、そして糸球体硬化症と線維症につながります。[16]
メサンギウム病変は糖尿病の初期段階でも発症する可能性がある。糸球体高血圧はメサンギウム細胞を伸張させ、GLUT1の発現を誘導し、細胞内グルコースの増加につながる。[16]高血圧によるメサンギウム細胞の伸張と弛緩のサイクルの繰り返しにより、メサンギウム細胞の増殖と細胞外マトリックスの生成が増加し、それが蓄積して糸球体疾患につながる可能性がある。[16]
参照
参考文献
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