Loading article…
子宮の内面は子宮上皮細胞で覆われており、これらの細胞は妊娠中に劇的な変化を遂げます。子宮上皮細胞の役割は、特定の時期（着床時）に胚盤胞が着床することを選択的に可能にすることです。それ以外の時期には、これらの子宮上皮細胞は胚盤胞の着床に対して抵抗性を示します。子宮上皮細胞はほとんどの種で同様の構造を持ち、胚盤胞着床時に子宮上皮細胞に起こる変化もほとんどの種で共通しています。
子宮上皮細胞の細胞質には、他の細胞に見られる典型的な細胞小器官が含まれており、細胞の底部に位置する核（1つまたは複数の目立つ核小体を持つ） 、ミトコンドリア、ゴルジ体、小胞体、遊離リボソーム、リソソーム、小胞、脂質滴などがある。[ 1 ]すべての上皮細胞と同様に、子宮上皮細胞は基底膜上に位置している。
頂端側の細胞膜は、着床時に変化する組成の変動を示します。頂端ドメインは、胚との初期相互作用に特化しており、エンドサイトーシスやピノサイトーシスを含む分泌および吸収プロセスを制御し、子宮上皮細胞の頂端面は、ホルモン制御下にある微絨毛で覆われており、発情周期や妊娠中に長さや数が変化します。微絨毛の外側にはホルモン依存性のグリコカリックスが存在し[ 2 ]、微絨毛の中心は終末網に埋め込まれたアクチンフィラメントコアで構成されています[ 3 ]。終末網は、微絨毛のすぐ下に位置するアクチンフィラメントの網目構造であり、細胞表面の構造的完全性を維持するとともに、細胞小器官の移動に対する障壁として機能します[ 4 ] 。
側方形質膜ドメインは細胞接着に関与しており、細胞間輸送、すなわち細胞間の体液輸送を制御すると考えられている。このドメインは接合複合体によって特徴づけられ、3つの特殊な領域、すなわちゾヌラオクルデンス（タイトジャンクション）、ゾヌラアドヘレンス（アドヘレンスジャンクション）、およびマキュラアドヘレンス（デスモソーム）から構成される。ゾヌラオクルデンスとゾヌラアドヘレンスは細胞を囲む連続したベルトを形成し、細胞間輸送の障壁となり、細胞間コミュニケーションにおいて重要であると考えられている。[ 5 ]
基底ドメインは、上皮と下層の間質との接着、およびこれら2つの領域間のコミュニケーションに不可欠です。子宮上皮細胞は、その上に存在する基底膜を生成します。[ 6 ]基底膜は2つの領域から構成されています。基底細胞膜に隣接する電子透過性の層であるラミナ・ルシダと、密に詰まった線維のネットワークであるラミナ・デンサです。
胚盤胞着床に備えて、子宮上皮細胞の形態と生化学的特性に劇的な変化が生じる。[ 7 ]これらの特徴には、頂端微絨毛の消失により頂端形質膜が平坦化することが含まれる。[ 8 ] [ 9 ]また、頂端表面を覆うグリコカリックスの量も減少し[ 8 ] [ 10 ]、子宮上皮細胞の負電荷が減少する。これらの形質膜の変化はまとめて形質膜変換と呼ばれている。[ 11 ]側方接合複合体の変化は、上皮細胞間の傍細胞経路に沿った体液移動の調節において重要である。[ 5 ]
妊娠初期、着床前には、傍細胞流の主要な調節因子であるタイトジャンクション複合体は 、タイトジャンクション鎖の架橋がほとんどない状態で、側方形質膜に沿って0.4μm下方に伸びています。[ 12 ]この時期、タイトジャンクションはかなり「漏れやすく」、上皮細胞間で体液や溶質の移動を可能にしています。[ 5 ] [ 13 ]
着床時にはタイトジャンクションは側方形質膜のさらに下方（1 μm）まで伸びており、タイトジャンクション鎖の架橋が著しく増加していた。[ 12 ]着床時にはタイトジャンクションは電気化学的に「より密着」しており、細胞間の体液や電解質の移動を防いでいる。[ 5 ] [ 13 ]これらの変化は、外因性ホルモンを投与した卵巣摘出ラットでも見られた。エストロゲンを投与した動物は妊娠1日目に見られるのと同様のタイトジャンクション像を示したが、プロゲステロン単独またはエストロゲンとの併用で投与したラットは着床時に見られるのと同様の形態のタイトジャンクションを示した。[ 14 ]タイトジャンクションのさまざまな構成要素がこの傍細胞経路の選択性を調節している。例えば、タイトジャンクションの電荷選択性を調節するのはタイトジャンクションのクローディン成分であることが示されている。[ 15 ]
着床時には、多くの種で子宮腔が閉鎖し、子宮上皮細胞同士が接触して胚盤胞を所定の位置に「固定」します。[ 9 ] [ 16 ]子宮閉鎖には、軽度の全身性浮腫と腔液の再吸収が伴います。[ 17 ]体液の吸収は、1つまたは複数のメカニズムの組み合わせによって起こる可能性があります。子宮頸部からの子宮液の漏出（着床中の胚盤胞を移動させる可能性があるため、これは考えにくい）[ 18 ]、付着時に発達するピノポッドによるエンドサイトーシス[ 16 ] [ 19 ]、または経細胞的手段。これは、子宮上皮細胞の頂端形質膜にあるタイトジャンクション分子とイオン/水チャネルによって影響を受けます。
研究によると、着床時に子宮上皮細胞のタイトジャンクション内でクローディン-4が増加し[ 5 ] 、子宮上皮細胞の頂端膜でENaCが増加することがわかっています[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]。クローディン-4の増加は細胞間のNa+イオンの移動を妨げ、頂端膜にENaCが現れると、Na+イオンが細胞を通って内腔から下層の間質に移動できるようになります[ 23 ] 。また、着床時には子宮上皮細胞の頂端形質膜でAQP5 が増加します。 [ 13 ] [ 24 ] Na+イオンの再吸収によって生じる浸透圧勾配は、頂端形質膜のAQP5チャネルを介した水の再吸収を引き起こし、子宮上皮細胞同士および胚盤胞との接触を招きます。[ 13 ] [ 24 ]