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| 筋線維芽細胞 | |
|---|---|
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| 詳細 | |
| 識別子 | |
| ラテン | 筋線維芽細胞 |
| メッシュ | D058628 |
| TH | H2.00.03.0.01013 |
| 微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
筋線維芽細胞は、線維芽細胞と平滑筋細胞の中間の状態にあると最初に説明された細胞表現型です。
構造
筋線維芽細胞は収縮性の網状の紡錘形細胞であり、細胞質ストレスファイバー内のα平滑筋アクチンの発現によって識別されます。[1]
消化管および泌尿生殖器では、筋線維芽細胞は粘膜表面の上皮下に存在します。ここで筋線維芽細胞は陰窩および絨毛の形状の調節因子として機能するだけでなく、腸陰窩の幹ニッチ細胞として、また非定型抗原提示細胞の一部としても機能します。ほとんどの場所で筋線維芽細胞はサポート機能と傍分泌機能の両方を備えています。
位置
筋線維芽細胞は、皮膚の創傷治癒過程の肉芽組織で初めて同定されました。[2]通常、これらの細胞は肉芽組織、瘢痕組織（線維症）、腫瘍の間質に見られます。また、消化管の内側にも存在し、陰窩と絨毛の形状を制御します。
マーカー
筋線維芽細胞は通常、一般的な間葉系マーカーである中間径フィラメントのビメンチン、α-平滑筋アクチン（ヒト遺伝子 = ACTA2）、および細胞骨格アクチン足場タンパク質であるパラディンで染色されます。一部の組織では中間径フィラメント型デスミンなど他の平滑筋マーカーに陽性ですが、他の組織ではデスミンが陰性になる場合があります。同様の不均一な陽性は、収縮性平滑筋でのみ陽性となるメタビンキュリンやスムーセリンなどの少数のマーカーを除いて、ほぼすべての平滑筋マーカーで存在する可能性があります。
筋線維芽細胞は、線維芽細胞からの分化中および分化後に、フィブロネクチン、コラーゲン、ヒアルロン酸の発現をアップレギュレーションします。これらのうち、フィブロネクチンのEDAアイソフォーム（EDA-FN）とコラーゲンI型（ COL1A1 / COL1A2）は、線維化促進性細胞外マトリックスの筋線維芽細胞依存性合成の典型的なマーカーです。
一部の筋線維芽細胞（特に星状細胞）もGFAP陽性となることがあります。
発達
筋線維芽細胞の発達にはさまざまな方法があります。
- 線維芽細胞の部分的な平滑筋 分化
- 星細胞（肝臓の伊東細胞や膵臓の星細胞など）の活性化。
- 平滑筋細胞の収縮表現型の喪失（または「合成表現型の獲得」）。
- 間質組織に存在する前駆細胞の直接的な筋線維芽細胞分化。
- 上記のように直接分化することも、中間体として他の細胞タイプを介して間接的に分化することもできる循環間葉系前駆細胞のホーミングとリクルートメント。
- 上皮細胞の上皮から間葉への分化転換（EMT）。
おそらく最も研究されている筋線維芽細胞形成の経路は、線維芽細胞からのTGF-β1依存性分化です。TGF -β受容体1とTGF-β受容体2の活性化は、標準的なSMAD2 / SMAD3経路の誘導につながります。[3]これらのイベントは、非標準的なEGFR経路の共活性化とともに、 ACTA2遺伝子のアップレギュレーションとそれに続くα平滑筋アクチンタンパク質の生成につながります。筋線維芽細胞分化経路の調節因子はいくつか説明されており、ヒアルロン酸とEGFRのCD44共受容体活性化が含まれます。[4]
関数
肝臓、肺、腎臓などの多くの臓器では、線維化に主に関与しています。創傷組織では、細胞外コラーゲン繊維の沈着による創傷強化、細胞内収縮による創傷収縮、およびインテグリンを介したコラーゲン束への引っ張りによるコラーゲン繊維の同時整列に関与しています。周皮細胞および腎メサンギウム細胞は、改変された筋線維芽細胞様細胞の例です。
筋線維芽細胞は、心臓のリズムを制御する電気信号の伝播を妨害する可能性があり[5]、[6]、心臓発作を起こした患者と胎児の両方で不整脈を引き起こします。ウルソデオキシコール酸は、この症状に対する有望な薬です。[7]
傷の治癒
筋線維芽細胞は、平滑筋型アクチン-ミオシン複合体を使用して収縮することができます。この複合体には、α平滑筋アクチンと呼ばれるアクチンの一種が豊富に含まれています。これらの細胞は、傷の縁を収縮させることで、傷の修復を早めることができます。
創傷治癒に関する初期の研究では、創傷から採取した肉芽組織は、アドレナリンやアンジオテンシンなど平滑筋の収縮を引き起こす物質にさらされると、平滑筋と同様に体外（または臓器浴）で収縮できることが示されました。
最近では、線維芽細胞が光バイオモジュレーションによって筋線維芽細胞に変化できることが示されています。
治癒が完了すると、これらの細胞はアポトーシスによって失われますが、いくつかの線維性疾患（肝硬変、腎線維症、後腹膜線維症など）ではこのメカニズムが機能せず、筋線維芽細胞が存続し、その結果、収縮を伴って細胞外マトリックスが拡大（線維症）することが示唆されています。
同様に、治癒せずにケロイドや肥厚性瘢痕となった傷においても、線維芽細胞はアポトーシスによって消滅するのではなく、残存する可能性がある。[8]
参照
参考文献
- ^ Tai, Yifan; Woods, Emma L.; Dally, Jordanna; Kong, Deling; Steadman, Robert; Moseley, Ryan; Midgley, Adam C. (2021年8月). 「筋線維芽細胞：機能、形成、皮膚線維症の分子療法の範囲」. Biomolecules . 11 (8): 1095. doi : 10.3390/biom11081095 . PMC 8391320. PMID 34439762 .
- ^ Majno, G.; Gabbiani, G.; Hirschel, BJ; Ryan, GB; Statkov, PR (1971-08-06). 「in vitro での肉芽組織の収縮: 平滑筋との類似性」. Science . 173 (3996): 548–Muscle550. Bibcode :1971Sci...173..548M. doi :10.1126/science.173.3996.548. ISSN 0036-8075. PMID 4327529. S2CID 36685378.
- ^ Evans RA、Tian YC 、Steadman R、Phillips AO (2003 年 1 月)。「TGF-beta1 を介した線維芽細胞-筋線維芽細胞の終末分化 - Smad タンパク質の役割」。実験細胞研究。282 ( 2 ) : 90–100。doi :10.1016/S0014-4827(02)00015-0。PMID 12531695 。
- ^ Midgley AC、Rogers M、Hallett MB、Clayton A、Bowen T、Phillips AO、Steadman R (2013 年 5 月)。「形質転換成長因子 β1 (TGF-β1) 刺激による線維芽細胞から筋線維芽細胞への分化は、脂質ラフトにおけるヒアルロン酸 (HA) 促進性上皮成長因子受容体 (EGFR) および CD44 共局在によって媒介される」。The Journal of Biological Chemistry。288 ( 21): 14824–38。doi : 10.1074 / jbc.M113.451336。PMC 3663506。PMID 23589287。
- ^ Quinn TA、Camelliti P、Rog-Zielinska EA、Siedlecka U、Poggioli T、O'Toole ET、Knöpfel T、Kohl P（2016年12月）。「オプトジェネティクスによって明らかにされた心臓における興奮性細胞と非興奮性細胞の電気緊張結合」。米国科学アカデミー 紀要。113（51）：14852–14857。Bibcode ：2016PNAS..11314852Q。doi ：10.1073 / pnas.1611184114。PMC 5187735。PMID 27930302。
- ^ Gourdie RG、 Dimmeler S、Kohl P （2016年9月）。 「心臓病における線維芽細胞と線維症を標的とした新たな治療戦略」。Nature Reviews。Drug Discovery。15（ 9 ）：620–38。doi ：10.1038/nrd.2016.89。PMC 5152911。PMID 27339799 。
- ^ BBCニュース
- ^ Frangogiannis NG (2017). 「心筋障害、修復、リモデリングにおける細胞外マトリックス」J Clin Invest . 127 (5): 1600–1612. doi :10.1172/JCI87491. PMC 5409799 . PMID 28459429.
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの筋線維芽細胞に関連するメディア