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| 近位尿細管 | |
|---|---|
 腎尿細管とその血管供給の概略図。（中央上部に第 1 曲尿細管のラベルが付いています。） | |
| 詳細 | |
| 前駆 | 後腎芽細胞 |
| 識別子 | |
| ラテン | 近位尿細管、近位尿細管部 |
| メッシュ | D007687 |
| 解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
近位尿細管は、腎臓のネフロンの一部で、ボーマン嚢の腎極からヘンレループの始まりまで続きます。この部分で、ボーマン嚢の内側を覆う糸球体壁上皮細胞 (PEC) が、突然近位尿細管上皮細胞 (PTEC) に変化します。近位尿細管は、さらに近位曲尿細管( PCT ) と近位直尿細管( PST )に分類されます。
構造
近位尿細管の最も顕著な特徴は、その内腔刷子縁である。[要出典]
刷子縁細胞
ネフロン部分の上皮細胞の内腔表面は、密集した微絨毛で覆われており、光学顕微鏡で容易に見える境界を形成しているため、刷子縁細胞と呼ばれています。微絨毛は細胞の内腔表面積を大幅に増加させ、おそらく再吸収機能と内腔内の推定される流れ感知を促進します。[1]微絨毛は、共焦点顕微鏡を使用して視覚化されたアクチンフィラメント束で構成されています。[2]
細胞の細胞質はミトコンドリアで密集しており、ミトコンドリアは主に基底細胞膜の陥入部内の基底領域に存在します。ミトコンドリアの量が多いため、細胞は好酸性の外観を呈します。ミトコンドリアは、ナトリウムイオンを細胞外に能動輸送するためのエネルギーを供給し、濃度勾配を作り出して、より多くのナトリウムイオンが内腔側から細胞内に入ることを可能にするために必要です。水は、受動的に濃度勾配に沿ってナトリウムを細胞外に追います。
近位尿細管の内側を覆う立方上皮細胞は、隣接する細胞間に広範囲にわたる横方向の相互嵌合があり、光学顕微鏡で見ると明確な細胞境界がないように見えます。
尿細管周囲の毛細血管の循環が中断された後に起こる近位尿細管内容物の不完全吸収は、尿細管腔内への細胞核の排出など、近位尿細管細胞の細胞形態の乱れにつながることが多い。
このため、一部の観察者は、遠位尿細管の「きれいな」外観とは対照的に、近位尿細管の内腔が閉塞している、または「汚れているように見える」と表現しています。遠位尿細管と近位尿細管には、まったく異なる特性があります。
部門
低倍率で観察すると、近位尿細管は近位曲尿細管（PCT）と近位直尿細管（PST）の2つの部分に分けられます。[3]これらのセグメント間では細胞の輪郭に違いがあり、したがって機能にも違いがあると考えられます。[要出典]
超微細構造に基づいて、 S1、S2、S3の3つのセグメントに分けられます。
近位尿細管（屈曲部）
pars convoluta（ラテン語で「渦巻き部分」）は最初の渦巻き部分です。[要出典] [5]
腎臓全体の形態に関して言えば、近位尿細管の曲がった部分は完全に腎皮質に限定されている。[要出典]
一部の研究者は、特定の機能的差異に基づいて、この湾曲部分を S1 と S2 という 2 つのセグメントに分割しています。[引用が必要]
近位直尿細管（直腸部）
pars recta（ラテン語で「まっすぐな部分」）は、次のまっすぐな（下降する）部分です。[要出典] [5]
直線部分は外髄質に下降する。直線部分は極めて均一なレベルで終了し、その終了線が腎髄質外帯の内側縞と外側縞の境界を定める。[要出典]
上記の命名法の論理的拡張として、このセグメントは S3 と指定されることもあります。[引用が必要]
機能
吸収
近位尿細管は尿細管内に水素イオン（酸）を分泌し、濾過された重炭酸塩の約80％を再吸収することで、濾液のpHを効率的に調節します。[6]
近位尿細管に入る濾液中の液体は、尿細管周囲毛細血管に再吸収されます。これは、上皮細胞の基底外側膜にあるNa + /K + -ATPaseによって、内腔から血液中にナトリウムが輸送されることによって起こります。[6]
ナトリウムの再吸収は主にこのP型ATPaseによって行われ、濾過されたナトリウム負荷の60～70%が能動輸送、溶媒抵抗、細胞間 電気拡散によって近位尿細管で再吸収されます。能動輸送は主にナトリウム/水素対向輸送体 NHE3を介して行われます。[6] [7]細胞間輸送は、再吸収されたNa +単位あたりの酸素消費量によって決まる輸送効率を高め、腎臓の酸素恒常性を維持する役割を果たします。[8]
分泌
多くの種類の薬剤は近位尿細管で分泌されます。詳しくは、腎臓で分泌される薬剤をご覧ください。
尿中に排泄されるアンモニウムのほとんどは、近位尿細管でグルタミンが分解されてα-ケトグルタル酸になることで生成されます。[13]これは2つの段階で起こり、それぞれアンモニウム陰イオンを生成します。グルタミンからグルタミン酸への変換とグルタミン酸からα-ケトグルタル酸への変換です。[13]この過程で生成されたα-ケトグルタル酸はさらに分解されて2つの重炭酸イオンを形成し、[13]ナトリウムイオンとの共輸送によって尿細管細胞の基底外側部から排出されます。
臨床的意義
近位尿細管上皮細胞（PTEC）は腎臓病において極めて重要な役割を果たしている。近位尿細管のモデルとして一般的に使用されている哺乳類細胞株には、豚のLLC-PK1細胞と有袋類のOK細胞がある。[14]
癌
腎臓がんの中で最も一般的な形態である腎細胞がんのほとんどは、尿細管から発生します。[15]
他の
急性尿細管壊死は、 PTEC が抗生物質 (例:ゲンタマイシン)、色素 (例:ミオグロビン)、敗血症 (例:グラム陰性細菌の リポ多糖類による) などの毒素によって直接損傷を受けた場合に発生します。腎尿細管性アシドーシス(近位型) (ファンコニ症候群) は、PTEC が糸球体濾液を適切に再吸収できず、重炭酸塩、ブドウ糖、アミノ酸、リン酸の喪失が増加する場合に発生します。[出典が必要]
PTEC は、糸球体腎炎、虚血、間質性腎炎、血管損傷、および糖尿病性腎症による尿細管間質障害の進行にも関与しています。これらの状況では、PTEC はタンパク質 (例:糸球体腎炎におけるタンパク尿)、グルコース(例:糖尿病)、またはサイトカイン (例:インターフェロン-γおよび腫瘍壊死因子) によって直接影響を受ける可能性があります。PTEC が反応する方法はいくつかあります。サイトカイン、ケモカイン、およびコラーゲンの生成、上皮間葉系分化転換、壊死またはアポトーシスです。[出典が必要]
参照
追加画像
-
腎臓皮質における血管の分布。 -
糸球体。 -
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腎小体 -
ネフロンにおけるイオンの動きを示した図。
参考文献
この記事には、 グレイの解剖学 （1918年）第20版の1223ページからパブリックドメインのテキストが組み込まれています。
- ^ Wang T (2006 年 9 月). 「ネフロンに沿った血流活性化輸送イベント」. Current Opinion in Nephrology and Hypertension . 15 (5): 530–6. doi :10.1097/01.mnh.0000242180.46362.c4. PMID 16914967. S2CID 42761720.
- ^ Kumaran GK、 Hanukoglu I（2020年3月） 。 「アクチン細胞骨格パターン によるネフロンセグメントの上皮細胞の識別と分類」。FEBS J。287 （ 6）：1176–1194。doi ：10.1111/febs.15088。PMC 7384063。PMID 31605441。
- ^ ボロン、ウォルター F.; ブルパエップ、エミール L.、編 (2017)。医学生理学。学生相談で賢く勉強する (第 3 版)。フィラデルフィア、ペンシルバニア州: エルゼビア。p. 727。ISBN 978-0-323-42796-8。
- ^ abcde Boron WF、Boulpaep EL編（2005年）。医学生理学：細胞と分子のアプローチ。エルゼビア/サンダース。p. 743。ISBN 978-1-4160-2328-9。
- ^ ab Wojciech, Pawlina (2016).組織学テキストとアトラス. Wolters Kluwer Health. p. 702. ISBN 978-1-4698-8931-3。
- ^ abc Boron, Walter F. (2006 年 9 月). 「腎近位尿細管による酸塩基輸送」.米国腎臓学会誌. 17 (9): 2368–2382. doi :10.1681/ASN.2006060620. ISSN 1046-6673. PMC 4699187. PMID 21170887. S2CID 3122791 .
- ^ Aronson PS (2002). 「腎近位尿細管におけるNaCl輸送を媒介するイオン交換体」.細胞生化学および生物物理学. 36 (2–3): 147–53. doi :10.1385/CBB:36:2-3:147. PMID 12139400. S2CID 24141102.
- ^ Pei L、Solis G、Nguyen MT、Kamat N、Magenheimer L、Zhuo M、Li J、Curry J、McDonough AA、Fields TA、Welch WJ、Yu AS（2016年7月）。「傍細胞上皮ナトリウム輸送が腎臓のエネルギー効率を最大化する」。The Journal of Clinical Investigation。126 （ 7 ）：2509–18。doi ：10.1172/JCI83942。PMC 4922683。PMID 27214555。
- ^ García, Néstor H.; Ramsey, Carla R.; Knox, Franklyn G. (1998 年 2 月). 「近位尿細管における細胞間輸送の役割の理解」.生理学. 13 (1): 38–43. doi :10.1152/physiologyonline.1998.13.1.38. PMID 11390757. S2CID 29602556.
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- ^ abc Rose BD、Rennke HG (1994)。腎臓病態生理学：基本事項。ボルチモア：ウィリアムズ＆ウィルキンス。p. 132。ISBN 978-0-683-07354-6。
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