Histopathology · H1-004

心筋再灌流傷害

Myocardial reperfusion injury

🧠 全体像：再灌流は虚血心筋を救うために不可欠だが、血流が急に戻る過程で、すでに傷害された心筋と微小血管に追加の障害を起こしうる。標本では収縮帯壊死contraction band necrosis収縮帯壊死（contraction band necrosis）contraction band necrosis（収縮帯壊死）・間質出血・心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）間浮腫が再灌流を示唆する三本柱である。

標本の要点

項目	所見
臓器	心臓
標本	HE染色の心筋
病変	虚血性心筋梗塞に重なる再灌流傷害
低倍率の鍵	斑状の心筋内出血、浮腫、炎症細胞浸潤inflammatory cell infiltration炎症細胞浸潤（inflammatory cell infiltration）inflammatory cell infiltration（炎症細胞浸潤）
高倍率の鍵	太い好酸性横帯、過収縮hypercontractility過収縮（hypercontractility）hypercontractility（過収縮）した筋節、壊死心筋
微小循環	内皮傷害endothelial injury内皮傷害（endothelial injury）endothelial injury（内皮傷害）、赤血球漏出、微小血管閉塞microvascular obstruction微小血管閉塞（microvascular obstruction）microvascular obstruction（微小血管閉塞）による無再灌流
背景所見	リポフスチンlipofuscinリポフスチン（lipofuscin）lipofuscin（リポフスチン）沈着は心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）の加齢・消耗wasting; depletion消耗（wasting; depletion）wasting; depletion（消耗）を示すが、再灌流傷害に特異的ではない

発症機序

虚血中にはATP枯渇、細胞内アシドーシスintracellular acidosis細胞内アシドーシス（intracellular acidosis）intracellular acidosis（細胞内アシドーシス）、イオンポンプion pumpイオンポンプ（ion pump）ion pump（イオンポンプ）不全、細胞内Ca²⁺増加が進む。血流が戻ると酸素と基質が急速に供給され、活性酸素種reactive oxygen species, ROS活性酸素種（reactive oxygen species, ROS）reactive oxygen species, ROS（活性酸素種）の生成、ミトコンドリア透過性遷移孔permeability transition pore透過性遷移孔（permeability transition pore）permeability transition pore（透過性遷移孔）の開口、Ca²⁺過負荷overload過負荷（overload）overload（過負荷）、炎症細胞活性化が重なる。ATPが戻る一方で細胞内Ca²⁺が高いままだと筋節が過収縮hypercontractility過収縮（hypercontractility）hypercontractility（過収縮）し、太い横帯として見える。

flowchart TD
    A["持続する<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardial ischemia'>心筋虚血</span>"] --> B["ATP枯渇・細胞内Ca²⁺増加"]
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='coronary blood flow'>冠血流</span>の再開"]
    C --> D["ROS急増・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mitochondrial damage'>ミトコンドリア障害</span>"]
    C --> E["ATP回復下のCa²⁺<span class='jp-term jp-term-diagram' title='overload'>過負荷</span>"]
    C --> F["微小<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vascular endothelial injury'>血管内皮傷害</span>"]
    E --> G["筋節の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypercontractility'>過収縮</span>"]
    G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='contraction band necrosis'>収縮帯壊死</span>"]
    F --> I["間質出血・浮腫"]
    F --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microvascular obstruction'>微小血管閉塞</span>"]
    J --> K["無再灌流現象"]

💡 「再灌流は壊死を進めるだけ」と理解しない。 早期再灌流は梗塞範囲を縮小して生命予後を改善する。一方、その有益な効果と同時に、救済可能域の一部や微小循環へ追加傷害が生じうる、という二面性が再灌流傷害である。

観察の順序

低倍率

心筋束fascicle筋束（fascicle）fascicle（筋束）の連続性continuous連続性（continuous）continuous（連続性）と梗塞範囲を把握grasp把握（grasp）grasp（把握）する。
心筋間に赤血球が漏出する出血域を探す。
心筋束fascicle筋束（fascicle）fascicle（筋束）の間隔が広がる細胞間浮腫を確認する。
好中球を中心とする炎症細胞浸潤inflammatory cell infiltration炎症細胞浸潤（inflammatory cell infiltration）inflammatory cell infiltration（炎症細胞浸潤）の分布を見る。これは急性梗塞そのものでも生じるため、単独で再灌流の証拠とはしない。

高倍率

所見	読み方
収縮帯	心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）を横切る太く強い好酸性帯で、過収縮hypercontractility過収縮（hypercontractility）hypercontractility（過収縮）した筋節の集積を反映する
壊死心筋	強い好酸性化、核消失、細胞輪郭の乱れを示す
間質出血	傷害された微小血管から漏出した赤血球が心筋線維間に分布する
心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）間浮腫	毛細血管透過性亢進increased capillary permeability毛細血管透過性亢進（increased capillary permeability）increased capillary permeability（毛細血管透過性亢進）により心筋線維間が淡く拡大する
炎症細胞	急性梗塞に伴う反応で、再灌流例では壊死域全体へ入りやすい
リポフスチンlipofuscinリポフスチン（lipofuscin）lipofuscin（リポフスチン）	核周囲の黄褐色顆粒。加齢や心筋消耗wasting; depletion消耗（wasting; depletion）wasting; depletion（消耗）の指標であり、再灌流傷害の診断根拠にはしない

主要な活性酸素種

分子	表記	主な傷害
スーパーオキシドsuperoxideスーパーオキシド（superoxide）superoxide（スーパーオキシド）	O₂•⁻	他のROS生成の起点、酸化還元oxidoreduction (redox)酸化還元（oxidoreduction (redox)）oxidoreduction (redox)（酸化還元）系の攪乱
過酸化水素hydrogen peroxide過酸化水素（hydrogen peroxide）hydrogen peroxide（過酸化水素）	H₂O₂	膜を通過し、金属イオン存在下で強いラジカル生成に関与
ヒドロキシルラジカルhydroxyl radicalヒドロキシルラジカル（hydroxyl radical）hydroxyl radical（ヒドロキシルラジカル）	OH•	脂質、タンパク質、DNAへ強い酸化傷害

これらは脂質過酸化lipid peroxidation脂質過酸化（lipid peroxidation）lipid peroxidation（脂質過酸化）、タンパク質酸化・架橋、DNA損傷を生じる。虚血で抗酸化antioxidant抗酸化（antioxidant）antioxidant（抗酸化）防御が低下することに加え、再灌流時のミトコンドリア電子伝達electron transport電子伝達（electron transport）electron transport（電子伝達）再開や炎症細胞活性化もROS急増に寄与する。

鑑別

病変	鑑別点
非再灌流性急性心筋梗塞Acute myocardial infarction / AMI急性心筋梗塞（Acute myocardial infarction / AMI）Acute myocardial infarction / AMI（急性心筋梗塞）	凝固壊死coagulative necrosis凝固壊死（coagulative necrosis）coagulative necrosis（凝固壊死）と好中球浸潤neutrophil infiltration好中球浸潤（neutrophil infiltration）neutrophil infiltration（好中球浸潤）はみられるが、広い収縮帯壊死contraction band necrosis収縮帯壊死（contraction band necrosis）contraction band necrosis（収縮帯壊死）と心筋内出血は相対的に乏しい
カテコールアミン心筋傷害myocardial injury心筋傷害（myocardial injury）myocardial injury（心筋傷害）	収縮帯壊死contraction band necrosis収縮帯壊死（contraction band necrosis）contraction band necrosis（収縮帯壊死）を起こすが、冠動脈再開の病歴や梗塞域に一致する出血を欠くことがある
心肺蘇生cardiopulmonary resuscitation (CPR)心肺蘇生（cardiopulmonary resuscitation (CPR)）cardiopulmonary resuscitation (CPR)（心肺蘇生）後変化	収縮帯を生じうるため、臨床経過と分布の照合が必要
標本作製時の収縮	横帯がみえても、壊死・浮腫・出血・炎症を伴わない

まとめ

再灌流は心筋救済に不可欠だが、ROS、Ca²⁺過負荷overload過負荷（overload）overload（過負荷）、炎症、微小血管傷害を介して追加傷害を起こしうる。
収縮帯壊死contraction band necrosis収縮帯壊死（contraction band necrosis）contraction band necrosis（収縮帯壊死）、間質出血、心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）間浮腫が重要な形態所見である。
好中球浸潤neutrophil infiltration好中球浸潤（neutrophil infiltration）neutrophil infiltration（好中球浸潤）と壊死心筋は急性梗塞にもみられ、再灌流に特異的ではない。
リポフスチンlipofuscinリポフスチン（lipofuscin）lipofuscin（リポフスチン）は併存する背景所見であり、再灌流傷害の診断根拠から分けて考える。