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Medi-learning

腎・泌尿器系 — 細胞内小器官

足細胞のスリット隔膜 (slit diaphragm)

  • 隣接足細胞の足突起 (foot process) 間 30-50 nm 隙間に橋渡しする特殊接着構造
  • 構成: nephrin (NPHS1) + Neph1 + podocin (NPHS2) + CD2AP + 細胞骨格(アクチン)
  • 変異 → 先天性ネフローゼ症候群
腎特化小器官 4 種 — 分子構造と臨床関連 足細胞 スリット隔膜 (slit diaphragm) 拡大 足突起 1 (foot process) 足突起 2 30-50 nm 隙間 nephrin/Neph1 細胞外ジッパー podocin / CD2AP (細胞内アダプタ) アクチン骨格 (基底) NPHS1 / NPHS2 変異 → 先天性ネフローゼ症候群 微小変化群 = 足突起消失 (ステロイド奏効) PCT 細胞 — brush border + ミトコ + lysosome 頂端膜 (apical) brush border (微絨毛) lyso lyso lysosome (megalin/cubilin で取込 蛋白分解) 基底側に整列したミトコンドリア (Na/K-ATPase へ ATP) PT が腎で最もミトコ密度高 → AKI 後の failed repair 集合管主細胞 AQP2 小胞 (ADH 依存) 頂端膜 AQP2 細胞質: AQP2 含有小胞 (静止) → ADH (V2R / cAMP) → 小胞が頂端膜挿入 → 水透過 ↑ 中枢性尿崩症: ADH 欠損 → AQP2 挿入なし 腎性尿崩症: AQP2/V2R 変異 → ADH 効かず SIADH: 過剰挿入 → 水中毒 → 低 Na → tolvaptan (V2R 拮抗) で水利尿 → ADPKD でも腎容積↓に応用 尿路傘細胞 discoid vesicle (uroplakin) 膀胱伸展 → 細胞質 disc → 頂端膜 exocytose → 表面積拡大 頂端膜 (尿側) discoid vesicle (uroplakin Ia/Ib/II/IIIa の 4 量体) • asymmetric unit membrane (AUM) • 漏れない液体バリアの分子基盤 • 膀胱容量 ~500 mL → 1500 mL でも漏れない → uroplakin 変異 = 膀胱尿管逆流症
腎特化 4 小器官 — スリット隔膜 / PCT brush border + ミトコ / AQP2 小胞 / discoid vesicle
スリット隔膜 — 4 層分子構成と関連疾患 足突起 1 (foot process) アクチンリッチな指状突起 糸球体毛細血管を被覆 足突起 2 隣接 podocyte の突起 30-50 nm 隙間で対面 ① 細胞外ジッパー NPHS1 (nephrin) + Neph1 Ig superfamily、ホモ/ヘテロ二量体 ② 細胞内アダプタ NPHS2 (podocin) + CD2AP cholesterol 結合 + SH3 ドメイン ③ アクチン骨格 α-actinin-4, synaptopodin, ARP2/3 機械的張力 + 形態維持 遺伝性疾患 NPHS1 変異 フィンランド型 CNS NPHS2 変異 SRNS (ステロイド抵抗性) ACTN4 / INF2 FSGS (家族性) WT1: Denys-Drash 症候群 後天性病態 微小変化群 (MCNS) 足突起消失 (effacement) 膜性腎症 PLA2R 抗体 → IC 沈着 糖尿病性 GBM 肥厚 + Mes 拡大 → ARB / SGLT2i で進展抑制 slit diaphragm は単なる接着構造ではなく、シグナル受容のハブとしても機能
スリット隔膜分子構成 — 細胞外ジッパー + 細胞内アダプタ + アクチン骨格

近位尿細管細胞 (PCT)

  • 頂端に brush border (微絨毛) → 表面積拡大
  • 多数のミトコンドリア: 基底側に整列、Na+/K+-ATPase に ATP 供給
  • 多数の lysosome: 濾過された蛋白を再吸収・分解
  • 受容体 megalin/cubilin が小蛋白(β2-microglobulin など)を取り込む

集合管主細胞: AQP2 小胞

  • ADH (vasopressin) → V2 受容体 → cAMP → AQP2 を含む小胞が頂端膜に挿入
  • 水透過性上昇 → 水再吸収
  • 中枢性/腎性尿崩症で破綻

尿路傘細胞: discoid vesicle

  • uroplakin Ia/Ib/II/IIIa の 4 量体板(asymmetric unit membrane)
  • 膀胱伸展時に細胞質内 disc が頂端膜に exocytose → 表面積拡大
  • 漏れない液体バリアの分子基盤