Histology · 3.2
結合組織:線維
Connective tissue — Fibers
🧠 3種類の線維は「太さと役割」で覚える——I型コラーゲンは太くて強い“ロープ”(張力に耐える)、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))は細くて枝分かれする“ネット”(骨組みを作る)、弾性線維は伸び縮みする“ゴム”(弾性)。 コラーゲンの「型」の数字を丸暗記するより、まず役割と太さのイメージを掴んでから、どの組織にどの型が対応するかを積み上げる。
コラーゲン線維
コラーゲンは結合組織の線維の中で最も豊富かつヒト体内で最も多いタンパク質で、引っ張り・伸展・裂けに対する抗張力tensile strength抗張力(tensile strength)tensile strength(抗張力)を担う。腱・靱帯ligament靱帯(ligament)ligament(靱帯)・腱膜aponeurosis腱膜(aponeurosis)aponeurosis(腱膜)の主要構成成分。
| 型 | 太さ・形態 | 主な分布 |
|---|---|---|
| I型コラーゲン | 太い線維、最も豊富 | 皮膚(真皮)、腱、靱帯ligament靱帯(ligament)ligament(靱帯)、骨(03-6-bone) |
| II型コラーゲン | 細原線維、線維化しない | 硝子軟骨hyaline cartilage硝子軟骨(hyaline cartilage)hyaline cartilage(硝子軟骨)(03-5-cartilage)の基質 |
| III型コラーゲン | 細く分枝する=細網線維reticular fiber細網線維(reticular fiber)reticular fiber(細網線維) | 細胞成分の多い組織(肝臓、骨髄、リンパ性器官)の支持網 |
| 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) | シート状sheet-likeシート状(sheet-like)sheet-like(シート状)(重合様式が異なる) | 基底膜に特異的(02-4-basement-membrane) |
細網線維
III型コラーゲンからなる、細く分枝した線維で3次元の網目fishnet網目(fishnet)fishnet(網目)構造を作る。
- 組織学的検出法:銀染色silver staining銀染色(silver staining)silver staining(銀染色)+PAS反応(00-2-staining)
- 分布:リンパ性・造血性器官(07-1-cells-general、03-8-hemopoiesis)、平滑筋周囲、肝臓
💡 なぜ細網線維reticular fiber細網線維(reticular fiber)reticular fiber(細網線維)は「銀親和性argyrophilic銀親和性(argyrophilic)argyrophilic(銀親和性)」という特殊な染色特性をもつのか——I型コラーゲンより細く分枝が多いぶん表面積あたりの反応部位が多く、糖鎖修飾glycan modification糖鎖修飾(glycan modification)glycan modification(糖鎖修飾)も豊富なため、通常のH&Eでは見えにくくても銀染色silver staining銀染色(silver staining)silver staining(銀染色)・PAS反応では際立って可視化される。「H&Eで見えないものは特殊染色special stains特殊染色(special stains)special stains(特殊染色)で狙う」という00-2-stainingの原則がここでも当てはまる。
弾性線維
薄く直線的な(時に分枝する)線維で、伸展後に元の形へ戻る弾性を担う。もとの長さの約50%まで伸展可能。
- 産生する細胞:線維芽細胞・平滑筋細胞smooth muscle cells平滑筋細胞(smooth muscle cells)smooth muscle cells(平滑筋細胞)
- 豊富に存在する組織:肺、皮膚、膀胱壁、動脈壁(06-2-arteries)
分子構造
| 成分 | 位置 | 特徴 |
|---|---|---|
| エラスチンelastinエラスチン(elastin)elastin(エラスチン) | 線維の中心部(芯) | 疎水性アミノ酸に富む多数のループをもつポリペプチド鎖 |
| フィブリリンfibrillinフィブリリン(fibrillin)fibrillin(フィブリリン) | 線維の周辺部 | らせん状corkscrew (appearance)らせん状(corkscrew (appearance))corkscrew (appearance)(らせん状)に走る微細線維(マイクロフィブリルmicrofibrilマイクロフィブリル(microfibril)microfibril(マイクロフィブリル)) |
⚠️ 弾性線維はH&Eでは染まりにくく見落とされやすいため、検出にはオルセイン染色orcein stainingオルセイン染色(orcein staining)orcein staining(オルセイン染色)(褐色に染まる)やレゾルシンresorcinレゾルシン(resorcin)resorcin(レゾルシン)・フクシン染色(resorcin-fuchsin、紫色に染まる)などの特殊染色special stains特殊染色(special stains)special stains(特殊染色)が必須(00-2-staining)。フィブリリンfibrillinフィブリリン(fibrillin)fibrillin(フィブリリン)遺伝子の異常(Marfan症候群Marfan syndromeMarfan症候群(Marfan syndrome)Marfan syndrome(Marfan症候群)など)は弾性線維の構造破綻につながる。
flowchart TD
A["結合組織の線維"]
A --> B["<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='tensile strength'>抗張力</span>"]
B --> B1["I型:太い、腱・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ligament'>靱帯</span>・骨・皮膚"]
B --> B2["II型:軟<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bone matrix'>骨基質</span>"]
B --> B3["III型=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reticular fiber'>細網線維</span>:細く分枝、リンパ性・造血組織"]
B --> B4["IV型:基底膜特異的、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sheet-like'>シート状</span>"]
A --> C["弾性線維:伸展・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='elastic recoil'>弾性収縮</span>"]
C --> C1["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='elastin'>エラスチン</span>(芯)+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fibrillin'>フィブリリン</span>(周辺の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microfibril'>マイクロフィブリル</span>)"]
まとめ
- コラーゲンはI型(腱・靱帯ligament靱帯(ligament)ligament(靱帯)・骨)、II型(硝子軟骨hyaline cartilage硝子軟骨(hyaline cartilage)hyaline cartilage(硝子軟骨))、III型=細網線維reticular fiber細網線維(reticular fiber)reticular fiber(細網線維)(リンパ性・造血組織)、IV型(基底膜特異的)に大別される。
- 細網線維reticular fiber細網線維(reticular fiber)reticular fiber(細網線維)は銀染色silver staining銀染色(silver staining)silver staining(銀染色)・PAS反応で検出され、細胞成分の多い組織の支持網を作る。
- 弾性線維はエラスチンelastinエラスチン(elastin)elastin(エラスチン)(芯)とフィブリリンfibrillinフィブリリン(fibrillin)fibrillin(フィブリリン)(周辺マイクロフィブリルmicrofibrilマイクロフィブリル(microfibril)microfibril(マイクロフィブリル))からなり、約50%まで伸展・復元renaturation復元(renaturation)renaturation(復元)できる。
- 弾性線維の検出にはオルセイン染色orcein stainingオルセイン染色(orcein staining)orcein staining(オルセイン染色)やレゾルシンresorcinレゾルシン(resorcin)resorcin(レゾルシン)・フクシン染色などの特殊染色special stains特殊染色(special stains)special stains(特殊染色)が必要。