イオンサイト

鰓内の2つのイオン細胞の顕微鏡画像

イオン細胞（以前は塩化物細胞と呼ばれていた）は、動物のイオン調節器官内にあるミトコンドリアを豊富に含む細胞で、硬骨魚の鰓、昆虫のマルピーギ管、甲殻類の鰓、触角腺と上顎腺、カイアシ類のクルサリス器官などに含まれる。^{[ 1 ]}これらの細胞は、後生動物の体内で最適な浸透圧、イオン、酸塩基レベルの維持に寄与する。水生無脊椎動物では、イオン細胞はイオンの取り込みと排出の両方の機能を担う。^{[ 2 ]}海洋硬骨魚では、イオン細胞はエネルギーを消費して酵素Na ⁺ /K ⁺ -ATPaseに動力を与え、他のタンパク質輸送体と連携することで、過剰なナトリウムイオンと塩化物イオンを濃度勾配に逆らって海中に排出する。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}逆に、淡水硬骨魚類のイオン細胞は、この低い細胞内環境を利用して、ナトリウムイオンと塩化物イオンを体内に取り込む。また、濃度勾配に逆らってイオン細胞を体内に取り込むこともできる。 ^{[ 3 ] [ 5 ]}鰓が未発達または発達中の仔魚では、イオン細胞は皮膚と鰭に見られる。^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

作用機序

海産硬骨魚類は、浸透圧性脱水を軽減するために大量の海水を消費します。^{[ 9 ]}海水から吸収された過剰なイオンは、イオン細胞を介して硬骨魚類の体外に排出されます。^{[ 9 ]}これらの細胞は、基底外側（内側）表面での能動輸送を利用して塩化物を蓄積し、その後、頂端側（外側）表面から周囲の環境へと拡散します。^{[ 10 ]}このようなミトコンドリアに富む細胞は、硬骨魚類の鰓板と鰓鰓糸の両方に存在します。同様のメカニズムを用いて、淡水産硬骨魚類はこれらの細胞を用いて希薄な環境から塩分を取り込み、水が魚体内に拡散することによる低ナトリウム血症を防いでいます。^{[ 10 ]}淡水魚類において、イオン細胞はミトコンドリアの密度が高いことを強調するために「ミトコンドリアに富む細胞」と呼ばれることがよくあります。^{[ 11 ]}

参照

• 肺イオン細胞- ヒトの粘液粘度を調節する可能性のある、まれな特殊細胞

参考文献

1. Gerber, Lucie; Lee, Carol Eunmi; Grousset, Evelyse; Blondeau-Bidet, Eva; Boucheker, Nesrine Boudour; Lorin-Nebel, Catherine; Charmantier-Daures, Mireille; Charmantier, Guy (2016). 「脚にはそれがある：侵入したコペポーダ類Eurytemora affinisの浸透圧調節脚器官におけるイオントランスポーターV型H ⁺ -ATPaseおよびNa ⁺ /K ⁺ -ATPaseのin situ発現」生理生化学動物学. 89 (3): 233– 250. doi : 10.1086/686323 . PMID 27153133 . 
2. Charmantier G, Charmantier-Daures M, Towle D. 「水生節足動物における浸透圧とイオン調節」浸透圧とイオン調節：165–230 .
3. Evans DH, Piermarini PM, Choe KP (2005年1月). 「魚類の多機能鰓：ガス交換、浸透圧調節、酸塩基調節、窒素老廃物の排泄の主要部位」.生理学レビュー. 85 (1): 97– 177. doi : 10.1152/physrev.00050.2003 . PMID 15618479 . 
4. Marshall WS (2002年8月). 「魚類の鰓によるNa(+), Cl(-), Ca(2+) およびZn(2+) の輸送：回顧的レビューと将来的な統合」. The Journal of Experimental Zoology . 293 (3): 264–83 . doi : 10.1002/jez.10127 . PMID 12115901 . 
5. 広瀬 誠・金子 剛・内藤 暢・武井 雄一 (2003年12月). 「塩化物細胞の主要成分の分子生物学」.比較生化学・生理学. パートB, 生化学と分子生物学. 136 (4): 593– 620. doi : 10.1016/s1096-4959(03)00287-2 . PMID 14662288 . 
6. Glover CN, Bucking C, Wood CM (2013年10月). 「魚類の皮膚における輸送上皮の役割：レビュー」. Journal of Comparative Physiology B: Biochemical, Systemic, and Environmental Physiology . 183 (7): 877–91 . doi : 10.1007/ s00360-013-0761-4 . PMID 23660826. S2CID 17089043 .  
7. Kwan GT, Wexler JB, Wegner NC, Tresguerres M (2019年2月). 「キハダマグロ（Thunnus albacares）仔魚における皮膚および鰓のイオン細胞と形態の個体発生的変化」 . Journal of Comparative Physiology B: Biochemical, Systemic, and Environmental Physiology . 189 ( 1): 81– 95. doi : 10.1007/s00360-018-1187-9 . PMID 30357584. S2CID 53025702 .  
8. Varsamos S, Nebel C, Charmantier G (2005年8月). 「後胚魚における浸透圧調節の個体発生：レビュー」.比較生化学・生理学. パートA, Molecular & Integrative Physiology . 141 (4): 401–29 . doi : 10.1016/j.cbpb.2005.01.013 . PMID 16140237 . 
9. Allaby M. 「塩化物細胞」。動物学辞典。 2015年7月4日閲覧。
10. Wilmer P, Stone G, Johnston I (2005).動物の環境生理学. マサチューセッツ州マールデン: Blackwell. pp  . 85. ISBN 978-1-4051-0724-2。
11. Fernandes, MN (2019)「呼吸とイオン浸透圧調節」Formicki K.とKirschbaum F.（編）『魚類の組織学』246-266ページ、CRC Press。ISBN 9781498784481。

さらに読む

• Zadunaisky JA (1996年6月). 「塩化物細胞と浸透圧調節」 . Kidney International . 49 (6): 1563–7 . doi : 10.1038/ki.1996.225 . PMID  8743455 .