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Medi-learning

呼吸器系 — 細胞内小器官

AT2 細胞の lamellar body

  • 同心円状の脂質ラメラ(多層)が surfactant を貯蔵
  • 構成: ジパルミトイルフォスファチジルコリン (DPPC) 中心 + SP-A/B/C/D
  • エキソサイトーシス → 肺胞表面に展開 → 表面張力低下で虚脱防止
呼吸器の特化小器官 4 種 — 構造詳細 AT2 lamellar body 拡大 (surfactant 貯蔵) core 同心円状の脂質ラメラ DPPC 中心 (60–80%) + コレステロール 表面活性蛋白 (SP) SP-B / SP-C: 疎水性、活性化 SP-A / SP-D: 親水性、免疫 → 肺胞腔に exocytose → tubular myelin 形成 → 単層 monolayer 展開 SP-B 欠損 = 新生児 RDS / SP-C 変異 = ILD ABCA3 変異 = 新生児 surfactant 異常 繊毛 axoneme — 9+2 微小管配置 中心 2 微小管 外側 9 対 (doublet) ダイニン アーム (ATP→滑走) 拍動 12–15 Hz / メタクロナール波 Kartagener 症候群: DNAH5/11 変異 → 拍動不全 → 慢性副鼻腔炎 + 気管支拡張 + 内臓逆位 ionocyte の CFTR 集積 頂端膜 (apical) CFTR (Cl-/HCO3- channel) 高密度発現 • 1-2% の希少細胞だが、肺の CFTR の 50% を占有 • 周囲細胞と協調で気道表面液 (ASL) を維持 • FOXI1 が master TF (Plasschaert 2018) 嚢胞性線維症 (CF) F508del = ER で folding 異常 → 分解 ASL 脱水 → 粘液栓 → 慢性感染 → elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor (ETI) で folding 救済 → 臨床経過劇的改善 肺胞 Mφ ファゴリソソーム 細胞質 粒子 lyso 融合 → 分解 • 吸入粒子 (粉塵 / 細菌) 貪食 • 老化 surfactant 再回収 (homeostasis) • Csf1r / Pparg で胎生由来維持 喫煙者: 充塞ブラウン色 (smoker's Mφ) PAP: GM-CSF Ab で surfactant 蓄積
AT2 lamellar body 詳細構造 + 繊毛 axoneme 9+2 + ionocyte CFTR + 肺胞 Mφ ファゴリソソーム
AT2 細胞内サイクル → 肺胞腔展開 → 再回収・再利用 ① 粗面 ER SP-A/B/C/D 合成 脂質も統合 ② ゴルジ プロセシング SP-B 切断 ③ lamellar body 同心円脂質ラメラ ABCA3 で脂質輸送 ④ exocytose 伸展刺激 → 開口分泌 (stretch / β-agonist) ⑤ tubular myelin → 単層 monolayer 肺胞腔表面に展開 → 表面張力↓ → 虚脱防止 ⑥ 一部 AT2 自体が 再取込 AT2 再取込 → lamellar body 補充 ⑦ 一部 肺胞 Mφ が 貪食・分解 肺胞マクロファージ → ファゴリソソームで分解 サイクル異常と臨床 SP-B 欠損: 新生児 RDS — 致死的 ABCA3 変異: lamellar body 形成異常 早産: surfactant 不足 → 人工 surf PAP (肺胞蛋白症): GM-CSF Ab → Mφ 機能不全 → surfactant 蓄積 (whole lung lavage 治療)
surfactant 産生 → 分泌 → 再利用サイクル — AT2 と肺胞 Mφ の協調

繊毛 (cilium) の構造

  • 9+2 axoneme: 9 対の周辺微小管 + 中心 2 微小管
  • ダイニンアームの ATP 加水分解で滑走 → 拍動
  • 拍動頻度 ~12-15 Hz、メタクロナール波

ionocyte の CFTR

  • 頂端膜に CFTR を高密度に発現し Cl-/HCO3- 分泌
  • 周囲細胞と協調して気道表面液 (ASL) 量・pH を維持
  • 囊胞性線維症(CF)では CFTR 機能不全 → ASL 脱水 → 粘液栓塞

肺胞マクロファージのファゴリソソーム

  • 吸入粒子・surfactant 再回収・surfactant の再構築(surfactant homeostasis)
  • 喫煙者では充塞しブラウン色(smoker’s macrophage)