Pathology · A/10
可逆的細胞傷害と変性(可逆的障害)
Reversible cell injury, types of degeneration and its organ manifestation
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- Mechanism / 機序High-yield / ポイント
🧠 全体像:可逆的傷害と不可逆的傷害を分けるのは「どれだけ傷んだか」ではなく「膜とミトコンドリアの機能が戻るかどうか」という一点——Ca²⁺流入が起こった瞬間が「復帰不能点point of no return復帰不能点(point of no return)point of no return(復帰不能点)」であり、しかもこの不可逆性Irreversibility不可逆性(Irreversibility)Irreversibility(不可逆性)は目に見える形態変化(壊死の徴候)より先に成立している、という時間差が試験でよく問われる。
可逆的細胞傷害
- 早期の軽い傷害では、刺激が除かれれば機能的・形態的変化は元に戻る。まだ膜傷害も核の溶解も起きていない。
- 傷害が持続・重症化すると → 「復帰不能点point of no return復帰不能点(point of no return)point of no return(復帰不能点)」 → 不可逆的傷害へ。
- 不可逆性Irreversibility不可逆性(Irreversibility)Irreversibility(不可逆性)のマーカー:
- 膜機能・膜の完全性completeness完全性(completeness)completeness(完全性)の喪失
- Ca²⁺流入 → 自己融解酵素autolysin自己融解酵素(autolysin)autolysin(自己融解酵素)の活性化
- 不可逆的なミトコンドリア機能不全mitochondrial dysfunctionミトコンドリア機能不全(mitochondrial dysfunction)mitochondrial dysfunction(ミトコンドリア機能不全)
- 順序:可逆的(細胞腫大)→ 徴候のない不可逆的傷害 → 徴候のある不可逆的傷害(不可逆性Irreversibility不可逆性(Irreversibility)Irreversibility(不可逆性)は目に見える徴候に先行する)。
flowchart TD
A["軽度・早期の傷害"] --> B["ATP低下→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ion pump'>イオンポンプ</span>機能不全<br>Na+/H2O流入→細胞腫大(可逆的)"]
B --> C["刺激が除去される"]
C --> D["形態・機能とも正常に復帰"]
B --> E["傷害が持続・重症化"]
E --> F["「<span class='jp-term jp-term-diagram' title='point of no return'>復帰不能点</span>」<br>膜機能の喪失+Ca2+流入→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='autolysin'>自己融解酵素</span>活性化"]
F --> G["徴候のない不可逆的傷害"]
G --> H["徴候のある不可逆的傷害(壊死)"]
変性の種類
細胞腫大・水腫性(空胞)変性
- ATP低下 → イオンポンプion pumpイオンポンプ(ion pump)ion pump(イオンポンプ)の機能不全 → Na⁺/H₂Oの流入 → 腫大。臓器は蒼白で重くなる。
- 細胞質の空胞vacuole空胞(vacuole)vacuole(空胞) = 小胞体(ER)がちぎれた断片。傷害の最も早期の所見。
脂肪変性(脂肪化)
- 脂肪代謝を担う細胞(肝細胞、心筋、腎)における異常なトリグリセリドの蓄積。
- 形態:びまん性(毒性)と斑状(低酸素性hypoxic / hypoxemic低酸素性(hypoxic / hypoxemic)hypoxic / hypoxemic(低酸素性))。脂肪空胞vacuole空胞(vacuole)vacuole(空胞)が核を辺縁に押しやる。染色:Oil-red O、Sudan black。
- 原因: アルコール(NAD低下 → 脂肪酸酸化fatty acid oxidation脂肪酸酸化(fatty acid oxidation)fatty acid oxidation(脂肪酸酸化)の低下)、低酸素、タンパク質栄養不良(アポタンパクapoproteinアポタンパク(apoprotein)apoprotein(アポタンパク)低下 → リポタンパク輸送の低下)、糖尿病・肥満(脂肪過剰)。
臓器別の例
肝脂肪変性(脂肪肝)
- アルコール性肝疾患alcoholic liver diseaseアルコール性肝疾患(alcoholic liver disease)alcoholic liver disease(アルコール性肝疾患): 慢性摂取 → 脂肪異化catabolism異化(catabolism)catabolism(異化)・リポタンパク合成protein synthesisタンパク合成(protein synthesis)protein synthesis(タンパク合成)の低下。経過は 脂肪変性 → 肝炎 → 肝硬変。
- NAFLD(非アルコール性脂肪性肝疾患nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD)非アルコール性脂肪性肝疾患(nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD))nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD)(非アルコール性脂肪性肝疾患)): 2型糖尿病・肥満。インスリン抵抗性 → 脂肪酸酸化fatty acid oxidation脂肪酸酸化(fatty acid oxidation)fatty acid oxidation(脂肪酸酸化)の障害、脂肪酸取り込み増加、VLDL低下。脂肪のみ = NAFLD、脂肪+炎症・傷害 = NASH。
- 形態:腫大(4〜6kg)、軟らかく黄色い肝臓、緊張した被膜(可逆的)→ 中心静脈周囲pericentral (perivenular)中心静脈周囲(pericentral (perivenular))pericentral (perivenular)(中心静脈周囲)の線維化 → 肝硬変。
ニクズク肝
- 右心不全 → 静脈うっ血venous stasis静脈うっ血(venous stasis)venous stasis(静脈うっ血) → 小葉中心性centrilobular小葉中心性(centrilobular)centrilobular(小葉中心性)の肝細胞が脱酸素化+脂肪化steatosis脂肪化(steatosis)steatosis(脂肪化)、門脈周囲periportal門脈周囲(periportal)periportal(門脈周囲)の細胞は保たれる → ニクズクnutmegニクズク(nutmeg)nutmeg(ニクズク)様のパターン。
心筋の脂肪変化
- 虎斑心Tiger heart虎斑心(Tiger heart)Tiger heart(虎斑心)(Tiger heart/degeneratio adiposa insularis): 遷延性の低酸素(貧血、肺疾患)による黄褐色の心内膜下subendocardial心内膜下(subendocardial)subendocardial(心内膜下)縞。可逆的。
- びまん性脂肪変化: 毒性(ジフテリア毒素、アドリアマイシンadriamycinアドリアマイシン(adriamycin)adriamycin(アドリアマイシン)/化学療法)。
💡 ポイント: 細胞(水腫性)腫大は最も早期の可逆的変化。核を押しやる脂肪空胞vacuole空胞(vacuole)vacuole(空胞) = 脂肪変性。Ca²⁺流入+膜・ミトコンドリアの機能不全が不可逆的な「復帰不能点point of no return復帰不能点(point of no return)point of no return(復帰不能点)」の指標。ニクズク肝Nutmeg liverニクズク肝(Nutmeg liver)Nutmeg liver(ニクズク肝) = 右心不全によるうっ血。
まとめ
- 可逆的傷害では膜傷害も核の溶解も起きておらず、刺激が除かれれば形態・機能とも元に戻る。
- 不可逆性Irreversibility不可逆性(Irreversibility)Irreversibility(不可逆性)の指標は、膜機能・完全性completeness完全性(completeness)completeness(完全性)の喪失、Ca²⁺流入による自己融解酵素autolysin自己融解酵素(autolysin)autolysin(自己融解酵素)の活性化、不可逆的なミトコンドリア機能不全mitochondrial dysfunctionミトコンドリア機能不全(mitochondrial dysfunction)mitochondrial dysfunction(ミトコンドリア機能不全)の3つ。
- 順序は可逆的(細胞腫大)→徴候のない不可逆的傷害→徴候のある不可逆的傷害で、不可逆性Irreversibility不可逆性(Irreversibility)Irreversibility(不可逆性)は目に見える徴候より先に成立する。
- 細胞(水腫性)腫大は最も早期の可逆的変化で、脂肪変性は核を辺縁に押しやる脂肪空胞vacuole空胞(vacuole)vacuole(空胞)が特徴。
- ニクズク肝Nutmeg liverニクズク肝(Nutmeg liver)Nutmeg liver(ニクズク肝)(右心不全によるうっ血)と虎斑心Tiger heart虎斑心(Tiger heart)Tiger heart(虎斑心)(慢性低酸素)は臓器別の脂肪変化の代表例。