Pathology · A/47
アルコール関連障害の病理
Pathology of alcohol-related disorders
🧠 全体像:アルコールの臓器傷害は代謝副産物が引き起こす——エタノール代謝で生じるNADH過剰が脂肪酸酸化fatty acid oxidation脂肪酸酸化(fatty acid oxidation)fatty acid oxidation(脂肪酸酸化)を止めて脂肪肝fatty liver脂肪肝(fatty liver)fatty liver(脂肪肝)を、CYP2E1が生む活性酸素reactive oxygen species活性酸素(reactive oxygen species)reactive oxygen species(活性酸素)が膜を傷害し、この2つの経路がやがて同じ肝硬変への道に合流する。
エタノールの代謝
アルコールは胃・小腸で吸収され、体内水分に分布する。血中濃度:約80 mg/dL = 酩酊、約200 mg/dL = 傾眠。慢性アルコール依存alcohol dependenceアルコール依存(alcohol dependence)alcohol dependence(アルコール依存)者はより高濃度に耐える(代謝の亢進)。
エタノール → アセトアルデヒドacetaldehydeアセトアルデヒド(acetaldehyde)acetaldehyde(アセトアルデヒド)へ、肝の3系で:
- アルコール/アセトアルデヒド脱水素酵素acetaldehyde dehydrogenaseアセトアルデヒド脱水素酵素(acetaldehyde dehydrogenase)acetaldehyde dehydrogenase(アセトアルデヒド脱水素酵素)(細胞質)— 主要、NAD⁺を使用。
- CYP2E1(ミクロソーム、滑面小胞体smooth endoplasmic reticulum (sER)滑面小胞体(smooth endoplasmic reticulum (sER))smooth endoplasmic reticulum (sER)(滑面小胞体))— 高エタノール濃度で誘導、ROSを生成。
- カタラーゼ(ペルオキシソームperoxisomeペルオキシソーム(peroxisome)peroxisome(ペルオキシソーム))。
アセトアルデヒドacetaldehydeアセトアルデヒド(acetaldehyde)acetaldehyde(アセトアルデヒド) → 酢酸へ、ミトコンドリアのアルデヒド脱水素酵素aldehyde dehydrogenase (ALDH)アルデヒド脱水素酵素(aldehyde dehydrogenase (ALDH))aldehyde dehydrogenase (ALDH)(アルデヒド脱水素酵素)により。(東アジア人の約50%はALDHが欠陥 → 代謝が遅く、紅潮flushing紅潮(flushing)flushing(紅潮)する(Flushing)。)
傷害の機序
- NADH増加・NAD⁺減少 → 脂肪酸β酸化fatty acid beta-oxidation脂肪酸β酸化(fatty acid beta-oxidation)fatty acid beta-oxidation(脂肪酸β酸化)の阻害 → 肝脂肪変性hepatic steatosis肝脂肪変性(hepatic steatosis)hepatic steatosis(肝脂肪変性)。乳酸→ピルビン酸を障害 → 乳酸アシドーシスlactic acidosis乳酸アシドーシス(lactic acidosis)lactic acidosis(乳酸アシドーシス)。
- CYP2E1 → ROS → 膜の脂質過酸化lipid peroxidation脂質過酸化(lipid peroxidation)lipid peroxidation(脂質過酸化)。
- 腸の内毒素 → TNF放出 → 肝細胞傷害。
flowchart TD
A["エタノール代謝<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alcohol dehydrogenase (ADH)'>アルコール脱水素酵素</span>・CYP2E1)"] --> B["NADH増加・NAD+減少"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fatty acid beta-oxidation'>脂肪酸β酸化</span>の阻害"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic steatosis'>肝脂肪変性</span>"]
A --> E["CYP2E1によるROS生成"]
E --> F["膜の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipid peroxidation'>脂質過酸化</span>"]
D --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alcoholic hepatitis'>アルコール性肝炎</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Mallory-Denk bodies'>Mallory-Denk小体</span>)"]
F --> G
G --> H["肝硬変"]
急性アルコール症
- 中枢神経 — 抑制性。延髄の呼吸中枢respiratory center呼吸中枢(respiratory center)respiratory center(呼吸中枢) → 呼吸停止respiratory arrest呼吸停止(respiratory arrest)respiratory arrest(呼吸停止)。
- 肝 — 可逆的な肝脂肪変性hepatic steatosis肝脂肪変性(hepatic steatosis)hepatic steatosis(肝脂肪変性)(脂肪滴)。
- 胃 — 急性胃炎acute gastritis急性胃炎(acute gastritis)acute gastritis(急性胃炎)、びらん。
慢性アルコール症
肝(主要な慢性標的)— 進行:
| 段階 | 特徴 |
|---|---|
| 脂肪肝fatty liver脂肪肝(fatty liver)fatty liver(脂肪肝)(脂肪変性) | 大滴性脂肪Macrovesicular fat大滴性脂肪(Macrovesicular fat)Macrovesicular fat(大滴性脂肪)、禁酒alcohol abstinence禁酒(alcohol abstinence)alcohol abstinence(禁酒)で可逆的 |
| アルコール性肝炎alcoholic hepatitisアルコール性肝炎(alcoholic hepatitis)alcoholic hepatitis(アルコール性肝炎) | 肝細胞の風船様変性ballooning degeneration風船様変性(ballooning degeneration)ballooning degeneration(風船様変性)、Mallory-Denk小体Mallory-Denk bodiesMallory-Denk小体(Mallory-Denk bodies)Mallory-Denk bodies(Mallory-Denk小体)(ケラチンkeratinケラチン(keratin)keratin(ケラチン))、好中球、細胞周囲の「鶏金網」状線維化 |
| 肝硬変 | 小結節lesser tubercle小結節(lesser tubercle)lesser tubercle(小結節)性 → 混合。再生結節regenerative nodule再生結節(regenerative nodule)regenerative nodule(再生結節)+架橋線維化 → 門脈圧亢進、HCCリスク |
- 消化管 — 胃炎、胃潰瘍gastric ulcer胃潰瘍(gastric ulcer)gastric ulcer(胃潰瘍)、食道静脈瘤esophageal varices食道静脈瘤(esophageal varices)esophageal varices(食道静脈瘤)からの大量出血。
- 膵 — 急性・慢性膵炎chronic pancreatitis, CP慢性膵炎(chronic pancreatitis, CP)chronic pancreatitis, CP(慢性膵炎)。
- 心血管 — 拡張型(うっ血性)心筋症、高血圧、冠動脈疾患リスクの増加。
- 神経 — チアミン欠乏thiamine deficiencyチアミン欠乏(thiamine deficiency)thiamine deficiency(チアミン欠乏) → 末梢神経障害、Wernicke脳症Wernicke encephalopathyWernicke脳症(Wernicke encephalopathy)Wernicke encephalopathy(Wernicke脳症)(錯乱confusion錯乱(confusion)confusion(錯乱)、眼球運動麻痺motor paralysis運動麻痺(motor paralysis)motor paralysis(運動麻痺)、運動失調ataxia運動失調(ataxia)ataxia(運動失調))とKorsakoff症候群(不可逆的な記憶喪失)、小脳変性cerebellar degeneration小脳変性(cerebellar degeneration)cerebellar degeneration(小脳変性)。
- 発癌 — 口腔、食道、肝、乳房。
- 妊娠 — 胎児性アルコール症候群fetal alcohol syndrome, FAS胎児性アルコール症候群(fetal alcohol syndrome, FAS)fetal alcohol syndrome, FAS(胎児性アルコール症候群):成長遅延growth retardation成長遅延(growth retardation)growth retardation(成長遅延)、精神障害、顔貌異常facial dysmorphism顔貌異常(facial dysmorphism)facial dysmorphism(顔貌異常)(小頭症microcephaly小頭症(microcephaly)microcephaly(小頭症)、短い眼瞼裂palpebral fissure眼瞼裂(palpebral fissure)palpebral fissure(眼瞼裂)、薄い上唇、上顎低形成maxillary hypoplasia上顎低形成(maxillary hypoplasia)maxillary hypoplasia(上顎低形成))。
💡 ポイント: エタノール → アセトアルデヒドacetaldehydeアセトアルデヒド(acetaldehyde)acetaldehyde(アセトアルデヒド)(ADH/CYP2E1/カタラーゼ)→ 酢酸。NADH増加 → 脂肪肝fatty liver脂肪肝(fatty liver)fatty liver(脂肪肝)+乳酸アシドーシスlactic acidosis乳酸アシドーシス(lactic acidosis)lactic acidosis(乳酸アシドーシス)、CYP2E1 → ROS。肝:脂肪変性 → アルコール性肝炎alcoholic hepatitisアルコール性肝炎(alcoholic hepatitis)alcoholic hepatitis(アルコール性肝炎)(Mallory-Denk小体Mallory-Denk bodiesMallory-Denk小体(Mallory-Denk bodies)Mallory-Denk bodies(Mallory-Denk小体))→ 肝硬変。ほかに膵炎、拡張型心筋症dilated cardiomyopathy, DCM拡張型心筋症(dilated cardiomyopathy, DCM)dilated cardiomyopathy, DCM(拡張型心筋症)、Wernicke-Korsakoff(チアミンthiamineチアミン(thiamine)thiamine(チアミン))、胎児性アルコール症候群fetal alcohol syndrome, FAS胎児性アルコール症候群(fetal alcohol syndrome, FAS)fetal alcohol syndrome, FAS(胎児性アルコール症候群)。
まとめ
- エタノールはアルコール脱水素酵素alcohol dehydrogenase (ADH)アルコール脱水素酵素(alcohol dehydrogenase (ADH))alcohol dehydrogenase (ADH)(アルコール脱水素酵素)・CYP2E1・カタラーゼによりアセトアルデヒドacetaldehydeアセトアルデヒド(acetaldehyde)acetaldehyde(アセトアルデヒド)へ、さらに酢酸へ代謝される。
- NADH増加は脂肪酸β酸化fatty acid beta-oxidation脂肪酸β酸化(fatty acid beta-oxidation)fatty acid beta-oxidation(脂肪酸β酸化)を阻害して肝脂肪変性hepatic steatosis肝脂肪変性(hepatic steatosis)hepatic steatosis(肝脂肪変性)を、CYP2E1由来のROSは膜の脂質過酸化lipid peroxidation脂質過酸化(lipid peroxidation)lipid peroxidation(脂質過酸化)を引き起こす。
- 慢性アルコール症chronic alcoholism慢性アルコール症(chronic alcoholism)chronic alcoholism(慢性アルコール症)の肝病変は脂肪肝fatty liver脂肪肝(fatty liver)fatty liver(脂肪肝)→アルコール性肝炎alcoholic hepatitisアルコール性肝炎(alcoholic hepatitis)alcoholic hepatitis(アルコール性肝炎)(Mallory-Denk小体Mallory-Denk bodiesMallory-Denk小体(Mallory-Denk bodies)Mallory-Denk bodies(Mallory-Denk小体))→肝硬変の順に進行する。
- 神経系ではチアミン欠乏thiamine deficiencyチアミン欠乏(thiamine deficiency)thiamine deficiency(チアミン欠乏)によりWernicke脳症Wernicke encephalopathyWernicke脳症(Wernicke encephalopathy)Wernicke encephalopathy(Wernicke脳症)(急性・可逆的)とKorsakoff症候群(不可逆的な記憶喪失)が起こる。
- 妊娠中の曝露は胎児性アルコール症候群fetal alcohol syndrome, FAS胎児性アルコール症候群(fetal alcohol syndrome, FAS)fetal alcohol syndrome, FAS(胎児性アルコール症候群)(成長遅延growth retardation成長遅延(growth retardation)growth retardation(成長遅延)、顔貌異常facial dysmorphism顔貌異常(facial dysmorphism)facial dysmorphism(顔貌異常)、精神障害)を引き起こす。
- 東アジア人の約半数はALDHが欠陥でアセトアルデヒドacetaldehydeアセトアルデヒド(acetaldehyde)acetaldehyde(アセトアルデヒド)が蓄積しやすく、顔面紅潮Flushing顔面紅潮(Flushing)Flushing(顔面紅潮)を起こしやすい。