組織学 · 13.5
内分泌:びまん性内分泌系
Endocrine system — Diffuse endocrine
- 疾患
- G細胞過形成
🧠 びまん性内分泌系 endocrine system 内分泌系(endocrine system) endocrine system(内分泌系) は「独立した腺を作らず、上皮の中に単独の細胞としてバラバ mule ラバ(mule) mule(ラバ) ラに散らばる内分泌細胞 enteroendocrine cells 内分泌細胞(enteroendocrine cells) enteroendocrine cells(内分泌細胞) の集合体」と覚える。 甲状腺や副腎のように“塊”を作る内分泌腺 endocrine glands 内分泌腺(endocrine glands) endocrine glands(内分泌腺) とは対照的に、消化管・気道の上皮に1個ずつ紛れ込んでホルモンを分泌する——「塊の内分泌」と「散在する内分泌」という対比がこの分野の出発点。
びまん性内分泌系の概念
びまん性神経内分泌系 neuroendocrine system神経内分泌系(neuroendocrine system) neuroendocrine system(神経内分泌系)は、消化管・気道などの上皮内に単独で散在する内分泌細胞 enteroendocrine cells 内分泌細胞(enteroendocrine cells) enteroendocrine cells(内分泌細胞) (腸内分泌細胞enteroendocrine cell, EEC腸内分泌細胞(enteroendocrine cell, EEC)enteroendocrine cell, EEC(腸内分泌細胞), enteroendocrine cells)の総称で、かつてはAPUD細胞 D cellD細胞(D cell) D cell(D細胞)という概念でまとめられていた。
flowchart TD
A["びまん性<span class='jp-term jp-term-diagram' title='endocrine system'>内分泌系</span>(DNES)の細胞"]
A --> B["消化管の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='enteroendocrine cell, EEC'>腸内分泌細胞</span>"]
A --> C["気道の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='small granule cells'>小顆粒細胞</span>"]
A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='islet'>膵島</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='enteroendocrine cells'>内分泌細胞</span>(局所的には塊を形成するが由来は共通)"]
消化管の腸内分泌細胞:分泌様式
腸内分泌細胞enteroendocrine cell, EEC 腸内分泌細胞(enteroendocrine cell, EEC)enteroendocrine cell, EEC(腸内分泌細胞) は分泌の方向によって2種類に分けられる。
| 型 | 分泌の方向 | 特徴 |
|---|---|---|
| 開放型open type開放型(open type)open type(開放型) | 頂端面が管腔に接し、管腔内intraluminal 管腔内(intraluminal)intraluminal(管腔内) の化学的刺激(栄養素など)を直接感知して分泌 | 消化管に多い(S細胞S cellS細胞(S cell)S cell(S細胞)、I細胞など) |
| 閉鎖型closed type閉鎖型(closed type)closed type(閉鎖型) | 頂端面が管腔に接せず、管腔内intraluminal 管腔内(intraluminal)intraluminal(管腔内) 容物ではなく機械的伸展・神経性・血流側からの刺激に応答 | 胃底腺fundic gland 胃底腺(fundic gland)fundic gland(胃底腺) のグレリン ghrelin グレリン(ghrelin) ghrelin(グレリン) 産生細胞(X/A様細胞)など |
代表的な腸内分泌細胞とホルモン
| 細胞 | 分泌ホルモン | 主な作用 |
|---|---|---|
| G細胞G cellG細胞(G cell)G cell(G細胞) | ガストリンgastrinガストリン(gastrin)gastrin(ガストリン) | 胃酸分泌gastric acid secretion 胃酸分泌(gastric acid secretion)gastric acid secretion(胃酸分泌) の促進(09-4-stomach) |
| S細胞S cellS細胞(S cell)S cell(S細胞) | セクレチンsecretinセクレチン(secretin)secretin(セクレチン) | 膵重炭酸 bicarbonate 重炭酸(bicarbonate) bicarbonate(重炭酸) 分泌の促進 |
| I細胞 | コレシストキニンCCK, cholecystokinin コレシストキニン(CCK, cholecystokinin)CCK, cholecystokinin(コレシストキニン) (CCKCCK, cholecystokinin) | 膵酵素pancreatic enzyme 膵酵素(pancreatic enzyme)pancreatic enzyme(膵酵素) 分泌・胆嚢収縮gallbladder contraction 胆嚢収縮(gallbladder contraction)gallbladder contraction(胆嚢収縮) の促進(10-4-gallbladder) |
| D細胞D cellD細胞(D cell)D cell(D細胞) | ソマトスタチン | 他の消化管ホルモン gastrointestinal hormone 消化管ホルモン(gastrointestinal hormone) gastrointestinal hormone(消化管ホルモン) 分泌の抑制 |
⚠️ 閉鎖型closed type 閉鎖型(closed type)closed type(閉鎖型) の代表例としてG細胞 G cell G細胞(G cell) G cell(G細胞) を挙げない。 胃前庭部gastric antrum 胃前庭部(gastric antrum)gastric antrum(胃前庭部) のG細胞 G cell G細胞(G cell) G cell(G細胞) は、ヒト・イヌ・ツパイのいずれでも頂端が管腔に達する典型的な錐体形を示し、開放型open type 開放型(open type)open type(開放型) に分類される1。閉鎖型closed type 閉鎖型(closed type)closed type(閉鎖型) のはっきりした例は胃底腺fundic gland 胃底腺(fundic gland)fundic gland(胃底腺) のグレリン ghrelin グレリン(ghrelin) ghrelin(グレリン) 産生細胞(X/A様細胞)で、管腔に届かないかわりに血流側の栄養素を感知する受容体(T1R3)を備えている2——「管腔を味わう開放型 open type開放型(open type) open type(開放型)」と「血液を味わう閉鎖型 closed type閉鎖型(closed type) closed type(閉鎖型)」という対比で覚えるとよい。
⭐ DNES細胞 S cell S細胞(S cell) S cell(S細胞) は形態学的に「上皮の中に1個ずつ紛れ込んでいる」ため、H&Eでは周囲の吸収上皮細胞 enterocyte吸収上皮細胞(enterocyte) enterocyte(吸収上皮細胞)・杯細胞goblet cell 杯細胞(goblet cell)goblet cell(杯細胞) と区別がつきにくく、免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) (00-3-immunolabeling-molecular)による特異的マーカー(クロモグラニンAchromogranin A クロモグラニンA(chromogranin A)chromogranin A(クロモグラニンA) など)の染色で初めて可視化できる——「塊を作る内分泌腺 endocrine glands内分泌腺(endocrine glands) endocrine glands(内分泌腺)」と違い肉眼的な構造物として認識できない点が、DNESという概念そのものの存在理由になっている。
💡 かつてのAPUD概念(アミン前駆体を取り込み脱炭酸 decarboxylation 脱炭酸(decarboxylation) decarboxylation(脱炭酸) してアミン・ペプチドホルモンpeptide hormone ペプチドホルモン(peptide hormone)peptide hormone(ペプチドホルモン) を産生するという生化学的な共通性でまとめる考え方)は、現在では発生学的な単一起源を意味しないことが分かっている——DNES細胞 S cell S細胞(S cell) S cell(S細胞) は内胚葉由来の消化管上皮由来のものと、神経堤由来(副腎髄質のクロム親和性細胞 chromaffin cells クロム親和性細胞(chromaffin cells) chromaffin cells(クロム親和性細胞) など、13-3-adrenal-suprarenal)のものが混在しており、「機能的な共通性」でまとめられた分類であって「単一起源の細胞群」ではない点を混同しないよう注意。
⚠️ APUD概念のどこが否定されたのかを具体的に押さえる。 Pearseの当初の主張は「APUD系列の細胞はすべて神経堤由来である」という単一の発生起源の仮説だった。これを検証したのがウズラ‐ニワトリキメラ chimeric キメラ(chimeric) chimeric(キメラ) 実験で、菱脳部の神経管(神経堤neural crest 神経堤(neural crest)neural crest(神経堤) を含む)をウズラのものに置換しても、膵島islet 膵島(islet)islet(膵島) のA細胞・B細胞・D細胞D cell D細胞(D cell)D cell(D細胞) にはウズラ核マーカーが現れず、菱脳を切除しても全種類の膵島 islet 膵島(islet) islet(膵島) 細胞が形成された3。鳥類birds 鳥類(birds)birds(鳥類) 胚での一連の研究を通じ、消化管内分泌細胞 enteroendocrine cells 内分泌細胞(enteroendocrine cells) enteroendocrine cells(内分泌細胞) は神経堤 neural crest 神経堤(neural crest) neural crest(神経堤) でも他の外胚葉でも中胚葉でもなく内胚葉から生じることが明確になっている4。したがって否定されたのは「神経堤neural crest 神経堤(neural crest)neural crest(神経堤) 起源」であって、「アミン前駆体を取り込む」という生化学的性質や、クロモグラニンchromogranin クロモグラニン(chromogranin)chromogranin(クロモグラニン) など共通マーカーで括れるという事実そのものではない——だからこそ機能的枠組みとしてのDNESは今も使われる。
まとめ
- びまん性内分泌系 endocrine system 内分泌系(endocrine system) endocrine system(内分泌系) は消化管・気道などの上皮内に単独で散在する内分泌細胞 enteroendocrine cells 内分泌細胞(enteroendocrine cells) enteroendocrine cells(内分泌細胞) の総称で、かつてAPUD細胞 D cell D細胞(D cell) D cell(D細胞) と呼ばれた。
- 腸内分泌細胞enteroendocrine cell, EEC 腸内分泌細胞(enteroendocrine cell, EEC)enteroendocrine cell, EEC(腸内分泌細胞) は管腔内 intraluminal 管腔内(intraluminal) intraluminal(管腔内) 容物を直接感知する開放型 open type 開放型(open type) open type(開放型) と、機械的・神経性刺激に応答する閉鎖型 closed type 閉鎖型(closed type) closed type(閉鎖型) に分けられる。
- G細胞G cell G細胞(G cell)G cell(G細胞) (ガストリンgastrinガストリン(gastrin)gastrin(ガストリン))・S細胞S cell S細胞(S cell)S cell(S細胞) (セクレチンsecretinセクレチン(secretin)secretin(セクレチン))・I細胞・D細胞D cell D細胞(D cell)D cell(D細胞) (ソマトスタチン)が代表的。
- DNES細胞 S cell S細胞(S cell) S cell(S細胞) は免疫染色でなければ可視化できず、発生学的には内胚葉由来・神経堤由来が混在する機能的分類である。APUD概念のうち否定されたのは「全て神経堤由来」という起源仮説で、消化管内分泌細胞 enteroendocrine cells 内分泌細胞(enteroendocrine cells) enteroendocrine cells(内分泌細胞) は内胚葉由来である。
出典
- 1.Co-localization of xenopsin and gastrin immunoreactivity in gastric antral G-cells(Histochemistry・1986)ヒト・イヌ・ツパイの胃前庭部粘膜でガストリン免疫反応陽性のG細胞は典型的な錐体形をとり開放型に分類される閲覧 2026-08-24
- 2.T1R3 is expressed in brush cells and ghrelin-producing cells of murine stomach(Cell and Tissue Research・2010)マウス胃粘膜のグレリン産生内分泌細胞は管腔に達しない閉鎖型で、T1R3を発現し管腔ではなく血流側から化学的入力を受けると考えられる閲覧 2026-08-24
- 3.An experimental investigation into the possible origin of pancreatic islet cells from rhombencephalic neurectoderm(Journal of Embryology and Experimental Morphology・1979)ウズラ‐ニワトリキメラで菱脳部神経管を置換しても膵島のA細胞・B細胞・D細胞にウズラ核マーカーは現れず、膵島内分泌細胞は菱脳神経外胚葉由来ではなく内胚葉由来である閲覧 2026-08-24
- 4.Gut endocrine cells in birds: an overview, with particular reference to the chemistry of gut peptides and the distribution, ontogeny, embryonic origin and differentiation of the endocrine cells(Progress in Histochemistry and Cytochemistry・1999)ニワトリ・ウズラ胚を用いた実験から、Pearseのアミン前駆体取り込み脱炭酸系列に含められてきた消化管内分泌細胞は神経堤でも他の外胚葉でも中胚葉でもなく内胚葉から生じることが明確に示された閲覧 2026-08-24