Histology · 2.4
上皮組織・腺:基底膜
Epithelial tissue — Basement membrane
🧠 基底膜は「上皮と結合組織をつなぐ接着シート」であると同時に「フィルターbarrierフィルター(barrier)barrier(フィルター)」でもある、と2つの役割を一緒に覚える。 構造的には上皮側の基底板basal lamina / basal plate基底板(basal lamina / basal plate)basal lamina / basal plate(基底板)と結合組織側の細網線維板reticular lamina細網線維板(reticular lamina)reticular lamina(細網線維板)の2層からなり、IV型コラーゲンtype IV collagenIV型コラーゲン(type IV collagen)type IV collagen(IV型コラーゲン)のネットワークが選択的な物質透過(濾過)と接着の両方を支える。
基底膜の構造:2層構成
基底膜は上皮とその下の結合組織との境界に存在するシート状sheet-likeシート状(sheet-like)sheet-like(シート状)のECM構造で、光顕レベルでは1枚の膜に見えるが、電顕electron microscopy, EM電顕(electron microscopy, EM)electron microscopy, EM(電顕)レベルでは異なる由来の2層からなる。
flowchart TD
A["基底膜"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='basal lamina / basal plate'>基底板</span>:上皮細胞が産生<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='stratum lucidum / lamina lucida'>透明層</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='compact layer'>緻密層</span>"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reticular lamina'>細網線維板</span>:結合組織側の線維芽細胞が産生<br>III型<span class='jp-term jp-term-diagram' title='collagen fibers'>コラーゲン線維</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reticular fiber'>細網線維</span>)"]
| 層 | 産生する細胞 | 主な構成成分 |
|---|---|---|
| 基底板basal lamina / basal plate基底板(basal lamina / basal plate)basal lamina / basal plate(基底板):透明層stratum lucidum / lamina lucida透明層(stratum lucidum / lamina lucida)stratum lucidum / lamina lucida(透明層) | 上皮細胞 | ラミニンlamininラミニン(laminin)laminin(ラミニン)、インテグリンintegrinインテグリン(integrin)integrin(インテグリン)の結合部位 |
| 基底板basal lamina / basal plate基底板(basal lamina / basal plate)basal lamina / basal plate(基底板):緻密層compact layer緻密層(compact layer)compact layer(緻密層) | 上皮細胞 | IV型コラーゲンtype IV collagenIV型コラーゲン(type IV collagen)type IV collagen(IV型コラーゲン)の網目fishnet網目(fishnet)fishnet(網目)構造、ヘパラン硫酸heparan sulfateヘパラン硫酸(heparan sulfate)heparan sulfate(ヘパラン硫酸) |
| 細網線維板reticular lamina細網線維板(reticular lamina)reticular lamina(細網線維板) | 結合組織の線維芽細胞 | III型コラーゲン=細網線維reticular fiber細網線維(reticular fiber)reticular fiber(細網線維)(03-2-fibers) |
⭐ IV型コラーゲンtype IV collagenIV型コラーゲン(type IV collagen)type IV collagen(IV型コラーゲン)は基底膜にのみ特異的に存在する——通常のコラーゲン(I型:腱・骨、II型:硝子軟骨hyaline cartilage硝子軟骨(hyaline cartilage)hyaline cartilage(硝子軟骨))とは異なり網目fishnet網目(fishnet)fishnet(網目)状(シート状sheet-likeシート状(sheet-like)sheet-like(シート状))に重合する点が構造的特徴で、これが基底膜のフィルターbarrierフィルター(barrier)barrier(フィルター)機能の物理的基盤になる(03-2-fibersの分類と対比して覚える)。
基底膜の機能
- 物理的な接着:上皮を下層の結合組織に固定する(ヘミデスモソームhemidesmosomesヘミデスモソーム(hemidesmosomes)hemidesmosomes(ヘミデスモソーム), 02-3-cell-junctionsを介して上皮細胞の細胞骨格と連結)
- 上皮の増殖・分化の制御:基底膜からのシグナルが上皮幹細胞の挙動を調節する
- 選択的な物質透過(濾過):栄養・代謝産物metabolite代謝産物(metabolite)metabolite(代謝産物)などの分子が基底膜を通って上皮に到達する経路を制限する
💡 基底膜の濾過機能が最も臨床的に重要になるのは腎糸球体(12-1-kidney)——糸球体基底膜glomerular basement membrane糸球体基底膜(glomerular basement membrane)glomerular basement membrane(糸球体基底膜)のIV型コラーゲンtype IV collagenIV型コラーゲン(type IV collagen)type IV collagen(IV型コラーゲン)の異常(Alport症候群Alport syndromeAlport症候群(Alport syndrome)Alport syndrome(Alport症候群)など)は血尿・タンパク尿proteinuriaタンパク尿(proteinuria)proteinuria(タンパク尿)を引き起こす。基底膜は「ただの接着剤」ではなく、分子ふるいmolecular sieving分子ふるい(molecular sieving)molecular sieving(分子ふるい)としての機能をもつことを押さえておく。
まとめ
- 基底膜は上皮由来の基底板basal lamina / basal plate基底板(basal lamina / basal plate)basal lamina / basal plate(基底板)(透明層stratum lucidum / lamina lucida透明層(stratum lucidum / lamina lucida)stratum lucidum / lamina lucida(透明層)+緻密層compact layer緻密層(compact layer)compact layer(緻密層))と結合組織由来の細網線維板reticular lamina細網線維板(reticular lamina)reticular lamina(細網線維板)の2層からなる。
- 緻密層compact layer緻密層(compact layer)compact layer(緻密層)のIV型コラーゲンtype IV collagenIV型コラーゲン(type IV collagen)type IV collagen(IV型コラーゲン)は基底膜に特異的な網目fishnet網目(fishnet)fishnet(網目)構造をもち、他の型のコラーゲンとは重合様式が異なる。
- 基底膜は上皮の接着・増殖分化の制御・選択的な物質透過(濾過)という複数の機能を担う。
- 腎糸球体基底膜glomerular basement membrane糸球体基底膜(glomerular basement membrane)glomerular basement membrane(糸球体基底膜)の異常は血尿・タンパク尿proteinuriaタンパク尿(proteinuria)proteinuria(タンパク尿)など臨床的に重要な病態につながる。