足細胞

足細胞
足細胞
	緑色で示される足細胞は、腎小体のボーマン嚢の内側に並び、腎臓の濾過過程の主要な部分として毛細血管を包み込んでいる。
詳細
前駆	中間中胚葉
位置	腎臓のボーマン嚢
識別子
ラテン	ポドキトゥス
メッシュ	D050199
ＦＭＡ	70967
	微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集]

ポドサイトは、腎臓のボーマン嚢にある細胞で、糸球体の毛細血管を包んでいます。ポドサイトはボーマン嚢の上皮層を構成しており、血液の濾過が行われる第3層です。^[1]ボーマン嚢は血液を濾過し、タンパク質などの大きな分子を保持しながら、水、塩分、糖分などの小さな分子を尿の形成の最初のステップとして濾過します。さまざまな内臓に上皮層がありますが、内臓上皮細胞という名前は通常、嚢の内臓層に存在する特殊な上皮細胞であるポドサイトを指します。

足細胞には、小柱と呼ばれる長い一次突起があり、小柄または足突起（このため、細胞はpodo- + -cyteと名付けられている）と呼ばれる二次突起を形成している。 ^[2]小柄は毛細血管に巻き付いて、毛細血管の間にスリットを残す。血液はこれらのスリットで濾過され、それぞれは濾過スリット、スリット隔膜、またはスリット孔と呼ばれる。^[3]小柄が毛細血管に巻き付いて機能するためには、いくつかのタンパク質が必要である。乳児がネフリンやCD2APなどのこれらのタンパク質に特定の欠陥を持って生まれると、腎臓が機能しない。人によってこれらのタンパク質には変異があり、いくつかの変異は将来腎不全になりやすい原因となる可能性がある。ネフリンはスリット隔膜を形成するジッパーのようなタンパク質で、ジッパーの歯の間の隙間は糖分や水は通せるほど大きいが、タンパク質は通せないほど小さい。ネフリンの欠陥は先天性腎不全の原因である。 CD2APは足細胞の細胞骨格を制御し、スリット膜を安定化させる。^[4]^[5]

構造

ポドサイトは複雑な構造をしている。その細胞体には伸びた主突起または一次突起があり、これがポドサイトの足突起または小柄として二次突起を形成する。^[6]一次突起は微小管と中間径フィラメントによって保持される。足突起はアクチンをベースとした細胞骨格を持つ。^{[6]ポドサイトは腎臓の}ネフロンのボーマン嚢の内側に見られる。小柄または足突起は糸球体毛細血管に巻き付いて濾過スリットを形成する。^[7]小柄は細胞の表面積を増やし、効率的な限外濾過を可能にする。^[8]

足細胞は基底膜を分泌し維持する。^[3]

有足細胞の基底外側領域に沿って多数の被覆小胞と被覆小窩があり、これは小胞輸送率が高いことを示しています。

有足細胞はよく発達した小胞体と大きなゴルジ体を有しており、タンパク質合成と翻訳後修飾の能力が高いことを示しています。

これらの細胞には多数の多小胞体やその他のリソソーム成分が見られ、エンドサイトーシス活性が高いことを示す証拠も増えています。

エネルギー需要

糸球体濾過過程において足細胞が受ける大きな機械的ストレスを考慮すると、足突起の構造的完全性を維持するためには、かなりのエネルギーが必要となる。^[9]

糸球体毛細血管圧の動的変化は、足細胞の足突起に引張力と伸張力の両方を及ぼし、細胞骨格に機械的歪みをもたらす可能性があります。同時に、糸球体限外濾過液の動きによって流体の流れのせん断応力が生成され、これらの足突起の表面に接線方向の力がかかります。^[10]

複雑な足突起構造を維持するために、足細胞はその構造と細胞骨格組織を維持し、上昇した糸球体毛細血管圧に対抗し、毛細血管壁を安定させるために、かなりのATP消費を必要とする。^[10]

関数

足細胞には、糸球体毛細血管を包み込む小柱と呼ばれる一次突起がある。^[2]^小柱には、小柄または足突起と呼ばれる二次突起がある。[2] 小柄は互いに噛み合って、濾過スリットと呼ばれる細い隙間ができる。^[3]スリットは、ネフリン、ポドカリキシン、P-カドヘリンなどの多くの細胞表面タンパク質で構成されるスリット膜で覆われており、血清アルブミンやガンマグロブリンなどの大きな高分子の通過を制限し、血流中にとどまるようにする。^[11]スリット膜が正しく機能するために必要なタンパク質には、ネフリン、^[12]NEPH1、NEPH2、^[13]ポドシン、CD2AP ^[14]およびFAT1 [ ^15]がある。

水、ブドウ糖、イオン塩などの小さな分子は、濾過スリットを通過して尿細管液中に限外濾過液を形成し、それがネフロンによってさらに処理されて尿が生成されます。

足細胞は糸球体濾過率(GFR)の調節にも関与しています。足細胞が収縮すると、濾過スリットが閉じます。これにより、濾過に利用できる表面積が減少し、GFR が低下します。

臨床的意義

足細胞の足突起の喪失（すなわち、足細胞の消失）は微小変化病の特徴であり、そのため足突起病と呼ばれることもある。^[17]

濾過スリットの破壊や足細胞の破壊により、血液から大量のタンパク質が失われる重度のタンパク尿を引き起こす可能性があります。

その一例は、新生児のタンパク尿が末期腎不全につながる先天性疾患であるフィンランド型ネフローゼです。この疾患は、ネフリン遺伝子の変異によって引き起こされることが判明しています。

2002年、ブリストル大学のモイン・サリーム教授は、条件付きで不死化した最初のヒト足細胞株を作製した。^[18]^{[詳細な説明が必要]}これは、足細胞を研究室で増殖させ、研究できることを意味した。それ以来、多くの発見がなされてきた。ネフローゼ症候群は、糸球体濾過バリアが破壊されたときに発生する。足細胞は濾過バリアの1つの層を形成している。遺伝子変異は足細胞の機能不全を引き起こし、濾過バリアが尿中タンパク質の損失を制限できなくなる可能性がある。現在、遺伝性ネフローゼ症候群に関与することが知られている遺伝子は53個ある。^[19]特発性ネフローゼ症候群では、遺伝子変異は知られていない。これまで知られていなかった循環透過性因子によって引き起こされると考えられている。^[20]最近の証拠は、この因子がT細胞またはB細胞によって放出される可能性があることを示唆しており、^[21]^[22]ネフローゼ症候群の患者の血漿で足細胞株を処理することで、足細胞の循環因子に対する特異的な反応を理解することができます。循環因子がPAR -1受容体を介して足細胞にシグナルを伝達している可能性があるという証拠が増えています。^[23]^{[さらなる説明が必要]}

尿中の足細胞の存在は、妊娠高血圧症候群の早期診断マーカーとして提案されている。^[24]

参照

参考文献

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外部リンク

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UIUC 組織学科目 1400
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