Embryology · 10.3
筋系:心筋と平滑筋
Muscular System — Cardiac & smooth muscle
🧠 心筋と平滑筋はどちらも「臓側中胚葉splanchnic mesoderm臓側中胚葉(splanchnic mesoderm)splanchnic mesoderm(臓側中胚葉)」という共通の起源をもつが、例外がそれぞれにある、という構造で覚える。心筋の例外はなく比較的単純だが、平滑筋には神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)由来(虹彩iris虹彩(iris)iris(虹彩)の筋、血管の一部)と表面外胚葉由来surface ectoderm derivatives表面外胚葉由来(surface ectoderm derivatives)surface ectoderm derivatives(表面外胚葉由来)(汗腺・乳腺の筋上皮細胞myoepithelial cells筋上皮細胞(myoepithelial cells)myoepithelial cells(筋上皮細胞))という2つの重要な例外がある。
心筋
心筋は、原始心臓を取り囲む臓側中胚葉splanchnic mesoderm臓側中胚葉(splanchnic mesoderm)splanchnic mesoderm(臓側中胚葉)に由来する(12-1-heart-tube-loopingの心筒heart tube心筒(heart tube)heart tube(心筒)形成も参照)。
| 特徴 | 骨格筋との違い |
|---|---|
| 細胞の連結 | 個々の心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte))cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞)が介在板intercalated discs介在板(intercalated discs)intercalated discs(介在板)(ギャップ結合gap junctionギャップ結合(gap junction)gap junction(ギャップ結合)を含む)で連結し、合胞体状Syncytial合胞体状(Syncytial)Syncytial(合胞体状)ではなく機能的合胞体として働く(骨格筋は筋芽細胞myoblast筋芽細胞(myoblast)myoblast(筋芽細胞)が融合して真の多核合胞体になる) |
| 分化制御 | 骨格筋のMyoD/Myf5(10-1-skeletal-striated-muscle)とは異なる心臓特異的転写因子specific transcription factors特異的転写因子(specific transcription factors)specific transcription factors(特異的転写因子)(Nkx2-5など)が心筋分化を制御する |
| 自動能automaticity自動能(automaticity)automaticity(自動能) | 特殊心筋(刺激伝導系conducting system刺激伝導系(conducting system)conducting system(刺激伝導系), 12-3-valves-conducting-system)が自発的な電気的興奮を生み出す自動能automaticity自動能(automaticity)automaticity(自動能)をもつ |
| 核 | 単核(骨格筋は多核) |
平滑筋
平滑筋の大部分は臓側中胚葉splanchnic mesoderm臓側中胚葉(splanchnic mesoderm)splanchnic mesoderm(臓側中胚葉)に由来し、消化管・呼吸器・血管の壁を形成する。ただし、いくつかの重要な例外がある。
flowchart TD
A["平滑筋の起源"]
A --> B["大部分:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='splanchnic mesoderm'>臓側中胚葉</span><br>消化管・呼吸器・血管壁の平滑筋"]
A --> C["例外1:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neural crest'>神経堤</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='iris'>虹彩</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sphincter pupillae'>瞳孔括約筋</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dilator pupillae'>瞳孔散大筋</span>、頭頸部<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vascular smooth muscle'>血管平滑筋</span>の一部"]
A --> D["例外2:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surface ectoderm'>表面外胚葉</span><br>汗腺・乳腺の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myoepithelial cells'>筋上皮細胞</span>"]
| 部位 | 由来 |
|---|---|
| 消化管・呼吸器・多くの血管の平滑筋 | 臓側中胚葉splanchnic mesoderm臓側中胚葉(splanchnic mesoderm)splanchnic mesoderm(臓側中胚葉) |
| 虹彩iris虹彩(iris)iris(虹彩)の瞳孔括約筋sphincter pupillae瞳孔括約筋(sphincter pupillae)sphincter pupillae(瞳孔括約筋)・瞳孔散大筋dilator pupillae瞳孔散大筋(dilator pupillae)dilator pupillae(瞳孔散大筋) | 神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)(19-2-retina-iris-ciliary-body参照:眼杯の縁の神経外胚葉由来Neuroectoderm derivatives神経外胚葉由来(Neuroectoderm derivatives)Neuroectoderm derivatives(神経外胚葉由来)という説もあるが、平滑筋としては神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)/神経外胚葉由来Neuroectoderm derivatives神経外胚葉由来(Neuroectoderm derivatives)Neuroectoderm derivatives(神経外胚葉由来)という特殊な例として扱われる) |
| 頭頸部の一部の血管平滑筋vascular smooth muscle血管平滑筋(vascular smooth muscle)vascular smooth muscle(血管平滑筋) | 神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤) |
| 汗腺・乳腺の筋上皮細胞myoepithelial cells筋上皮細胞(myoepithelial cells)myoepithelial cells(筋上皮細胞) | 表面外胚葉surface ectoderm表面外胚葉(surface ectoderm)surface ectoderm(表面外胚葉) |
⭐ 「虹彩iris虹彩(iris)iris(虹彩)の筋(瞳孔括約筋sphincter pupillae瞳孔括約筋(sphincter pupillae)sphincter pupillae(瞳孔括約筋)・散大dilation (mydriasis)散大(dilation (mydriasis))dilation (mydriasis)(散大)筋)は平滑筋なのに中胚葉由来ではない」という例外は非常によく問われる。眼が神経外胚葉neuroectoderm神経外胚葉(neuroectoderm)neuroectoderm(神経外胚葉)(眼杯)由来の構造を多く含むことと関連づけて覚えると定着しやすい(19-2-retina-iris-ciliary-body参照)。
💡 汗腺・乳腺の筋上皮細胞myoepithelial cells筋上皮細胞(myoepithelial cells)myoepithelial cells(筋上皮細胞)が表面外胚葉由来surface ectoderm derivatives表面外胚葉由来(surface ectoderm derivatives)surface ectoderm derivatives(表面外胚葉由来)なのは、これらの腺そのものが表皮の陥入から発生する(20-2-appendages参照)ため、その収縮装置も外胚葉由来になるという一貫した論理で理解できる。
まとめ
- 心筋は臓側中胚葉splanchnic mesoderm臓側中胚葉(splanchnic mesoderm)splanchnic mesoderm(臓側中胚葉)由来で、骨格筋と異なり介在板intercalated discs介在板(intercalated discs)intercalated discs(介在板)で連結し単核、Nkx2-5などの心臓特異的因子で分化制御される。
- 平滑筋の大部分は臓側中胚葉splanchnic mesoderm臓側中胚葉(splanchnic mesoderm)splanchnic mesoderm(臓側中胚葉)由来で消化管・呼吸器・血管壁を作る。
- 例外として虹彩iris虹彩(iris)iris(虹彩)の瞳孔括約筋sphincter pupillae瞳孔括約筋(sphincter pupillae)sphincter pupillae(瞳孔括約筋)・散大dilation (mydriasis)散大(dilation (mydriasis))dilation (mydriasis)(散大)筋は神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)由来、汗腺・乳腺の筋上皮細胞myoepithelial cells筋上皮細胞(myoepithelial cells)myoepithelial cells(筋上皮細胞)は表面外胚葉由来surface ectoderm derivatives表面外胚葉由来(surface ectoderm derivatives)surface ectoderm derivatives(表面外胚葉由来)。
- この2つの例外は試験で狙われやすいポイント。