| 暗いセル | |
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| 解剖学用語 |
暗色細胞は、前庭器官(三半規管の卵形嚢と膨大部[ 1 ])の両側に存在し、内リンパ腔を覆っている特殊な非感覚上皮細胞です。前庭器官におけるこれらの暗色細胞領域は、内耳液である内リンパ液の生成に関与する構造であり、内リンパ液へカリウムを分泌します。暗色細胞は、内リンパ液の高カリウム・低ナトリウムという特有の性質を維持し、内耳のカルシウム恒常性を維持するという体液恒常性維持に関与しています。[ 2 ]
いくつかの種における形態学的および免疫組織化学的研究は、これらの暗色細胞領域が、三半規管のクリステ膨大部基部と卵形嚢の黄斑周囲の色素細胞の上に載る単層を形成することを示している。[ 2 ]
暗色細胞は形態学的にも機能的にも血管条の辺縁細胞に類似しており、どちらも体液輸送組織の特徴を示している。しかし、研究によると、暗色細胞領域は血管条と比較して組織学的および免疫組織学的成熟が早いことが示されている。[ 2 ]
暗細胞上皮は、管腔表面付近に多数の飲作用小胞を有する細胞から構成される。暗細胞の基底端には基底膜に向かって多数の陥入部が存在する。これらの陥入部には多量のミトコンドリアが含まれる。暗細胞の核は表面に向かって偏位している。[ 3 ]
前庭暗細胞は、カリウムイオンを内耳内リンパ液へ輸送します。内リンパ液はカリウムを豊富に含み、その恒常性維持は聴覚と平衡感覚にとって不可欠です。前庭系の暗細胞領域は、エネルギーを消費する能動的なイオン輸送に関与し、内リンパ液の特殊な組成を維持しています。言い換えれば、暗細胞はカリウムを輸送するためにNa + /K + -ATPaseポンプを利用しています。 [ 4 ]
前庭暗色細胞の基底外側膜は高度に折り畳まれており、多数の大型ミトコンドリアを囲むことができ、アルファおよびベータアイソフォームの両方で高レベルのNa + /K + -ATPaseを含み、ATPを消費しながらナトリウムと交換にカリウムを細胞内に輸送します。[ 5 ]折り畳みによりイオン交換が行われる大きな表面積も形成され、囲まれた多数のミトコンドリアは能動輸送に必要なATPのエネルギー源を提供します。
基底外側膜には、これら3つのイオンすべてを細胞内に輸送するNa + /K + /Cl —共輸送体(NKCC1)も含まれています。 [ 6 ]ナトリウムイオン の細胞内輸送は、 Na +の外向き輸送、ひいてはK + の内向き輸送を刺激することで、Na + /K + -ATPaseポンプの効果を高めます。Na - K -Cl共輸送体は、腎臓におけるループ利尿薬の治療標的であり、ループ利尿薬は前庭暗細胞における共輸送体に作用することで、急速で急性の耳毒性副作用を引き起こします。これらの急性の耳毒性副作用はイオン輸送を阻害し、細胞外空間へのイオンの蓄積を引き起こし、浮腫を引き起こします。[ 7 ]
暗細胞の頂端膜には、K +チャネルが存在し、これはKCNE1調節タンパク質とKCNQ1チャネルタンパク質という2つのサブユニットから構成されています。[8 ] このチャネルは、K + を内リンパに分泌する経路を提供します。その結果、KCNE1遺伝子の変異は前庭系における内リンパ産生を阻害し、卵形嚢、球形嚢、膨大部の上皮の崩壊、および前庭感覚器官の機能不全を引き起こします。[ 8 ]
多くの種(最近の研究ではイヌも対象)は、前庭器官の暗細胞領域の障害によって引き起こされる平衡感覚障害や聴覚障害に悩まされています。遺伝的異常や治療による暗細胞障害に関する研究は、これらの平衡感覚障害の発症とメカニズムを理解する上で非常に重要です。[ 9 ]
人間と犬は内耳の大きさ、内耳の病変、耳毒に対する感受性などが似ていることから、犬がモデルとして使われてきた。[ 9 ]