及 び プ レ ドニ ソ ロ ン投 与 に よ る ラ ッ ト大食細 胞 の超微構造的変化

530 金沢大学十全 医学会雑誌 第84巻 第5･6号 ㍊0‑547 (1975)

ビ タ ミン

及 び プ レ ドニ ソ ロ ン投 与 に よ る ラ ッ ト大食細 胞 の超微構造的変化

金沢大学 医学 部病理 学第‑ 講座 (主任 :梶川欽一郎教授 )

輪 淳 夫

(昭和50年8月18日受付)

ビタ ミンA(以下 VAと略記 ) は生 理 的 に上 皮 細 脂 .神経細胞及 び骨 の発育 に必要 な物質 であ るが .過 剰の VAは生体膜 を不安定 にす ることが多 くの 実 験 によ って示 され ,これに関 す るい くつ かの綜説 が発表 されてい る1)〜1). in vitroにおいて過剰 の VA の 存在下 で .赤血球 の溶血5)6),肝細胞 の糸粒休 の膨化7),

ライソゾーム酵素 の遊離 がお こり.血清 の ライ ソゾー ム酵素 が上昇 す る8)9)ことが報告 lさ れ て い る . ま た , 過剰 のVAを加 えた メ ジウムで培養 され た軟 骨 で は 基質 の コ ン ドロイチ ン硫酸 の分解 が お こり,これ は軟 骨細胞 の ライソゾーム酵素 が細胞外 へ分泌 されやす く な ったためであ ると説 明 されて い る川)〜12).しか し,VA 過剰症 にお ける in vivo の実験 は少 な く_㌔,VA による生体膜 の不安定化 が細胞 にどの よ うな形態学 的 変化 を与 え るか につ いて はほとん ど知 られて い な い .

一方 ,コルチ コステ ロイ ドは生体膜 を安定化 し,VA 過 剰 に 対 し て括抗的作用 を もって い る こ と が 知 ら れてい る1)13)〜17).コルチ コステ ロイ ドの作 用 は複雑 で13).

そ の 使 用 量 や 榛 的 細胞 によ って差異 が あ るが , 紘 合組織細胞 に関 して は,線維形成 の阻害1… )や貧 食 能 の低下20)〜22)を招来 す ることが報告 されて い る . しか し,ここで もコルチ コステ ロイ ドの生体膜 に及 ぼす作 用 が どの よ うな形態学 的変化 と して反映 され るか につ

いて は,まだ十分明 らか に されて いない .

そ こで ,著者 はVA過剰 とプ レ ドニ ソロ ンが 生 体 膜 に及 ぼす影響 を明 らか にす る目的 で . これ らの薬物 を投与 された ラ ッ トの カラギ二 ン肉芽腫 を材 料 と し , 増殖 す る結合組織細胞 ,特 に大食細胞 の超微構造 的変 化 を観察 した .本論文 で は,VAとプ レ ドニ ソロ ンの 投与 によ ってみ とめ られ る細胞 の 構 造 的 変 化 を 比 較 し,これ らの薬物 の生体膜 に対 す る作 用 とい う観 点 か ら考察 を加 え る.

実験材料及 び実験方法

実験動物 と して ウ ィス ク一系姓 ラ ッ ト(150‑200 g)を 用 い た .1% カ ラ ギ ニ ン (I‑Viscarin 402", MarineColloid lnc.)生食液1m1.を背 部 皮 下 に注 射 し.カラギニ ン肉芽腫 をつ くり,次 の実験群 につ い て観察 した .

1.対照群 .カラギニ ン注射後 1,2,3週後 に動 物 を ェーテル麻酔 で殺 し.皮下 の肉芽 腫 を採 取 した .

2.VA投与群 .VA palmitate(｢チ ョコラA｣, ェイザ イ)12,500IUを カラギニ ン注射 と同時 に腹 腔 内 に注射 し.以後連 日注射 を行 い.1,2,3,4過 後 に動物 を殺 し肉芽腫 を取 り出 した .

3.プ レ ドニ ソロ ン投与群 .Prednisolone(｢プ レ ドニ ン｣, シオ ノギ)2.8mgの大腿筋 内注射 を カ ラ ギニ ン注射 の前 日か ら開始 し,以後連 日同注射 をつづ け, 1.2.3週後 に肉芽腫 を取 り出 した .

組織 の一 部 はパ ラフ ィン切片 と し ,HE染 色 の は か ,カ ラギニ ンの細胞 内の取 りこみをみ るため . トル イ ジン青 によ るメ タクロマ ジーを検査 した .

電顕的観察 に は , 組 織 を2.5% glutaraldehyde (0.1M cacodylate bufferpH7.4)中 で細切 し , 引

きつづ き 4oCで1時間固定 し,さ ら に2%オ ス ミ ウム敢 (0.1M cacodylate bufferpH7.4)で 1時 間半固定 した .試料 はエチル アル コ ー ル系 列 で 脱 水

し,エポ ン812で包埋 した .

試料 はLKB型 U如atomeで ガ ラ ス ナ イ フ を 用 いて超薄切片 を作成 し,酢酸 ウラニール,硝酸鉛 の二 重染色 を行 った ･切片 はJEM‑7型, 日立 HU‑11型 , HU‑12型 及 びHU‑11Ds型 で観察 し.直接倍率2,700

‑30,000倍 で撮影 した .

Ultrastructural changes of rat macrophages induced by vitamin A and pred‑

nisplone.Atsuo Miwa,DepartmentofPathology(Ⅰ)Y. (Director :Prof.K･Kajikawa), Schoolof Medicine,Kanazawa University.

ビタ ミンA及 びプ レ ドニ ソロ ン投 与 に よ る ラッ ト大 食細胞 の超微 構造 的変化 531

実 験 成 練

1.対 照 群

カ ラギニ ン肉芽 腫 にお け る大食細 胞 の所 見 は これ ま で の成績23ト25)とほぼ同一 で あ る .

1‑3週 目の カラギニ ン肉芽 腫 に は様 々な発育 段 階 の大食細胞 が み られ る.未熟 な大 食細 胞 は細管 状 の粗 面小胞体 と リポ ゾー ムが比較 的豊富 で あ るが .成熟 し た大食細胞 で は広 い原形質 に多数 の食胞 が み とめ られ る.食胞 の形 と大 きさは様 々で あ る (写 真1). 小 さ い食胞 は円形 で ,大 きい もの に は処 々不 規 則 な突 出が み られ .小 型 食胞 との癒合 が示唆 され る.食胞 内部 は 低 電子密度 の無構 造物 また は フ ィラメ ン ト状物 質 で満 た され る.光 顕的 に食胞 内 は トル イ ジ ン青 で メ タクロ マ ジーを呈 す るので注射 され た カ ラギ ニ ンの貧 食 を表 わ して い る ことは明 らかで あ る.本研 究 で は食胸 内 の フ ィラメ ン ト状物 質 は仮 に カ ラギ ニ ンフ ィラメ ン トと 呼 ぶ ことにす る.食胞 の内容 に は消 化 の進 行 に伴 って 様 々な形態学 的変化 が現 わ れ ,等 質性 の濃 縮物 質 .小 脂 .膜 様 ない し ミェ リン様構 造 が混 在 す る (写 真2).

同時 に ,濃縮 物 質 や ミエ リン様物 質 を満 た した小 型 の

residualbodyが 出現 す る. この よ うな食 胞 の 数 と内容 の変化 は時 間 の経 過 と共 に増 加 し,原形 質 の大 部分 が食胞 で 占め られ る ものが まれで はな い .

2嘩 目以後 の材料 にお いて ,膨化 した コラゲ ン線維 の断片 を容 れ た空胞 がか な り しば しば み とめ られ る . また ,食胞 の限界膜 が細 管状 に延長 し,原 形質 の一 部 を包 み こんで い る像 に遭遇 す る (写 真3).細 管 の 中 央 に縦 走 す る線状物 や .細 管 を橋 渡 しす るよ うに微小 な隔壁 がみ とめ られ る ことが あ る.原 形質 周辺 また は

ゴル ジ装 置 の近傍 に時 々多 房体 が存 在 す る.

ゴル ジ装 置 の発育 は良 好 で層板 ,空 胞 及 び小 胞 か ら 成 る. ゴル ジ装 置 の周辺 に は .円形 また は棒状 の断面 を示 す dense bodyが み とめ られ る (写真1).負 胞 の増加 と共 に dense bodyは減少 す る傾 向 が あ る. ゴル ジ装 置 には ,その ほか ,中心 小 体 が み とめ ら れ る.

滑面小 胞体 の発育 は良 好 で ,特 に原 形質 周辺 に集 在 す る. しば しば coated vesicleが み と め ら れ る . 粗面小胞体 は全 般 に少 な く,細 管 状 また は多少 と も拡 大 した小 胞腔 を示 し, リボ ゾー ムを付 着 す る.

遊離状 に存 在 す る細 胞 は細 胞 表面 に は多 数 の細 長 い 原 形質 突起 を延 ば して い る.また ,細 胞 が平滑 な形質 膜 を もって互 に接触 し,接触 面 の形 質膜 に限局 性 に電 子 密度 の増加 が伴 われ る ことが あ る .

線維 芽細胞 は定 型 的 な粗面 小胞 体 の発育 と広 い ゴル

ジ装 置 を有 す る.2週以後 で は粗面小 胞 体 は 拡 大 し . 少 数 の 自家 食胞 及 び脂肪滴 の出現 が み られ る こ とが あ

る.

毛 細血 管 の内皮 細胞 は多少 と も腫 大 し . リポ ゾ ー ム ,粗面 小胞体 及 び滑面小 胞体 の 増 加 が み と め られ る.

細 胞 間 に は高電子密 度 の頼粒 を混 じた無 定 形物 質 と コラゲ ン線維 が み とめ られ る. コ ラゲ ン線 維 の あ る も の は膨化 し,時 々 FLS線 維様 の異 常構 紋 を示 す線 維 が み とめ られ る23ト25)

2.VA投与 群 1週 目

カ ラギ 二 ン肉芽 腫 は多数 の増 殖 した大 食 細 胞 か ら成 り,まれ に核 分裂像 に遭遇 す る.大 食細 胞 の問 に は処 々線維 芽細胞 が み とめ られ る.

この時期 には大 食細 胞 は様 々な程 度 の発 育 と会 食 を 示 す が ,対照群 と比 べ て その超 微構 造 的差 異 は まだ顛 著 で はな い . しか し,後 に述 べ る食胞相 互 の癒合 の増 加 や ,細 胞相 互 の密接 な接 触 はす で にみ とめ る ことが で きる. これ らの特徴 は2過以 後 に著 明 とな る の で . 後 に詳 しく述 べ る.

線 維 芽細胞 は延長 した原 形質 内 に良 く発育 した粗面 小胞 体 の存 在 によ って特 徴 づ け られ る (写 真4). 粗 面小胞 体 は互 に吻合 す るが .対 照 群 の そ れ とは異 な っ て ,小 胞腔 は著 しく拡 張 し,小 胞腔 に向 って小 胞膜 の 複雑 な突 出が み られ る.小 胞腔 は空 虚 にみ え る . ゴル ジ装 置 は空胞 に富 み ,時 々中心小 体 や それ に連 な る繊 毛様構 造 が み られ る.拡大 した粗 面小 胞 体 は ほ とん ど 原 形質 の全域 に広 って い るので ,他 の 小 器 官 は 少 な い .処 々 ライ ソゾー ム様 の封 入体 .自家 食胞 ,脂 肪 滴 が み られ る.

毛 細血 管 は拡 張 す る.内皮細 胞 は腫大 し.原 形 質 に は遊離 リポ ゾー ム と粗 面小 胞体 の増 加 が 目立 っ .周細 胞 も リボ ゾー ム と粗面小胞 体 に富 む .内皮 細 胞 や周細 胞 の粗面小 胞体 は線維 芽細 胞 の それ と同 じく しば しば 拡 張 を示 す .

細 胞 間 は低 電子 密度 の架状物 質 と コラゲ ン線 維 で 占 め られ ,時 々FLS様 の異 常線 維 が み とめ られ る .

2週 目

1週 目 と同様 に様 々な程 度 の発育 と貧 食 を示 す多 数 の大 食細 胞 の増殖 が み とめ られ るが ,食 胞 は1週 目の 細 胞 に比 べて数 と大 きさを増加 す る .粗 面 小 胞 体 と リ

ポ ゾー ムの豊富 な未熟 の大 食細 胞 に も しば しば大 きな 食胞 が含 まれ る.少 数 の 自家 食胞 が み とめ られ る こと が あ る .

成熟 した大 食細 胞 に は多 数 の食胞 が み とめ られ ,食

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胞 は しば しば著 しく容積 を増 す . この ため食胞 は密集 してみえ る.注 目すべ き所 見 は食胞 の辺縁 が不整 で処 々食胞相互 の癒合 を示す像 に遭遇 す る ことで あ る (写 真5).食胞 内容 は比較的単純 で .カ ラギニ ン フ ィ ラ

メ ン トを満 た し,その中 に小胞 と無定 型濃縮物 質 がみ とめ られ る.膜様物質 や ミエ リン様物 質 は比較 的少 な い .また .対照群でみ られ た よ うに食胞 の限界膜 が迂 曲 した細管 を形成 しなが ら原形質 を包 み こんで い る こ とがあ る (写真6).ここで も,細 管 を形成 す る相 面 した膜 の中間 に断続的 に走 る点状物 また は線状物 がみ とめ られ る.切線状 の断面 で は細管 の表面 に互 に平行 に並 ぶ線条 がみ とめ られ る.

ゴル ジ装置 は層板 ,空胞及 び小 胞 か ら成 る . 時 々 coatedvesicleや多房体 がみ とめ られ る . 対 照 群 に 比 べて一般 に空 胞 が 多 く , 小 胞 は少 な い. dense bodyも著 しく減少 して い る (写真7).

滑面小胞体 は対照群 に比 べて全師 こ減少 の傾 向 があ り,特 に後述 の細胞相互 の接触部 分 で は原形質 周辺 の 小胞 の減少 は明瞭 であ る.粗面小胞体 は軽度 の拡 張 を 示 す ほか は著変 はみ られない .糸粒体 の形態 に も異常 はみ られない .

この時期 にお ける顕著 な所 見 の一 つ は大食細 胞 の相 互 の接触 であ る.細胞表面 には対照群 と同様 に指状 の 原形質突起 がみ とめ られ るが ,細 胞 が 接 近 した 処 で は.指状突起 が細胞 間 に折 りたた まれ た よ うに重積 す る.細胞 の接触 が緊密 にな ると,両方 の細胞 の形質膜 は互 に平行 に密接 し.入 り組 んだ族 合 を 示 す (写 真 8).形質膜 は原形質 内 に細 管状 の深 い陥 入 を 形 成 す ることがあ る.平行 に並 んだ形質膜 の間 は電子 密 度 が 増加 す る.処 々相面 す る形質膜 の外側 に高電子密 度 の 物質 が付着 し,形質膜 の間隙 の中央 に線条 が 出 現 し , 中間結合 (intermediate junction)様 の接 合装 置 が 形成 され る (写真9).これ ら細胞接触 面 で は coat‑ ed vesicleは比較 的残存 す るが ,滑面小胞体 は 速 や か に減少 す る.

線維芽細胞 ,毛細血管 内康 細胞 ,周細胞 の形態 は1 週 目のそれ らと大差 はない .細胞 間物質 の状態 も同様 であ る.

3‑4週 目

この時期 において も細胞 の様 々な発 育段 階 が み とめ られ ,まれ に核分裂像 に遭遇 す る.細 胞 の構造 に も変 動 があ･り,対照群 のそれ とほ とん ど差異 の ない ものか ら2週 目でみ られた特徴的 な変化 が さ らに進行 した細 胞 まで様 々な程度 の変化 がみ とめ られ る.

大食細胞 の大部分 は遊離状 に存 在 し,細胞相互 の接 触 は一般 に減少 す る. しか し,4過後 に もなお ,接合

棉

装置 の形成 を伴 った細胞 の接触 が み とめ られ る (写真 10).また写真11に示 す よ うに形質膜 の内側 に 高 電 子 密度 の物質 が付着 して い るところが あ る.

大食細胞 の食胞 の数 と大 きさは増加 す る.拡大 した 食胞 内 に小胞 が増加 し.多房体 の形成 が示唆 され る所 見 があ る (写真12).また .膜様 または ミェ リ ン様 物 質 を含 む食胞 や residualbodyが み とめ られ る が (写真13),対照群 に比 べ るとこの様 な物質 の 出 現 の 頻度 はは るか に少 ない .興味 あ ることは写真14に示 す よ うに .食胞相互 の癒合 によ って原形質 の ほ とん ど全 域 を占め る迷路状 の構造 が形成 され ることで あ る. こ こで も迷路状 の食胞 内 は カラギニ ンフ ィラメ ン トで満 た され .消化 の進行 を示唆 す る濃縮物質 や ミエ リン様 物質 が少 ない ことが注 目 され る.この時期 の大食細胞 には時 々 ,脂肪滴 や同心 円状 に並 ぶ細管 で包 まれ た 自 家食胞 がみ られ る (写真15).

ゴル ジ装 置 ,滑面小胞体 .粗面小胞体 の形態 は2週 目のそれ らとほとん ど同様 であ る.

線維芽細胞 は粗面小胞体 の発育 が良好 であ るが ,大 部分 は管状 の断面 を示 し,1‑2週 目にお け るよ うな 著明 な拡大 はみ られ ない .原形質 に は カ ラ ギ ニ ン食 胞 ,膨化 した コラゲ ン線維 を含 む空胞 .及 び脂肪滴 が み とめ られ る.

毛細血管 の内皮細胞 は ,なお腫大 を 示 す が , リポ ゾームや粗面小胞体 は減少 し,滑面小胞体 の発育 が優 勢 にな る.

細胞 間 には葉状物質 の減少 と コラゲ ン線維 の増加 が み られ , しば しば異常榛紋 を示 す 線 維 が 混 在 して い る.

3.プ レ ドニ ソロ ン投与群 1週 目

多数 の大食細胞 と線維芽細胞 の増殖 が み と め られ . これ ら‑の細胞 は しば しば互 に接触 して存 在す るが .V A投与群 にみ られたよ うな形質膜 の深 い陥 入 . 細 胞 相互 の競合 または接合装置 の形成 はみ とめ られ な い .

大食細胞 は多数 の カラギニ ン食胞 を有 し.細胞 の形 態 は対照群 と大差 はみ られない .

線維 芽細胞 も対照群 とはぼ同様 な構造 を示 し.多数 の管状粗面小胞体 とよ く発育 した ゴル ジ装置 がみ とめ られ る.時 々 dense bodyや 自家 食胞 が み られ る ことがあ る.

2週 目

この時期 で も肉芽腫 を構成 す る大食細 胞 と線維 芽細 胞 には対照群 と同一 の構造 を示 す細胞 がか な り多数存 在 す る.まれ に大食細胞 の核分裂 がみ とめ られ る. し か し⊥方 で は .プ レ ドニ ソロ ン投与群 に特徴的変化 を

ビタ ミンA及 びプ レ ドニ ソ ロン投 与によ るラ ッ ト大食細胞 の超微構造的変 化_/ 533

示す細胞 が観察 され る.比較 的未熟 な大食細胞 で は リ ボゾームと粗面小胞体 が豊富 で , カラギニ ン食胞 は少 ない .粗面小胞体 は しば しば細管状 を呈 し.標本 の断 面 によ って ,同心 円状 また は網状 の配列 を示 す .小胞 膜 に付着 す る リボ ゾーム及 び遊離 リポ ゾー ムは ロゼ ッ

ト状 に凝集 し,ポ リゾームの形態 が明瞭 で あ る.原形 質 内 には脂肪滴 ,大空胞及 び自家食胞 が み られ る.大 空胞 の内容 はほとん ど空虚 か または少量 の低 電子 密度 の賀状物質 を容 れ .空胞周BfLまた は空胞 内 に小胞 の集 在 がみ とめ られ る.

自家食胞 の形成 は甚 だ特徴的 で ,滑面 の細 管 が様 々 な小器管 を含 む原形質 の一 部 を取 りか こんで い る.小 さな自家食胞 で は分画 され る原形質 の構造 は単純 で あ るが ,大 きな自家食胞 で は細管 が同心 円状 に配列 し分 画 された原形質 には小胞体 , 糸 粒 体 . リボ ゾ ー ム , densebody,大空胞 などが密集 し,原 形質基質 の 電 子密度 は低下 す る (写真16,17).

これ らの細胞 で は少数 の dense bodyは散 在 す るが カ ラギ ニ ン食胞 はほ とん どみ られな い .核周辺 に しば しば原形質 フ ィラメ ン トの集 積 が み と め られ る

(写真17).

成熟 した大 食細胞 には多数 の カラギニ ン食胞 が含 ま れ る.食胞 の大部分 は円形 の断面 を示 し,一般 に小 型 の ものが多 く,嚢状 に拡大 した もの はまれで あ る .負 胞 内 は カラギニ ンフ ィラメ ン トで満 た され ,濃縮物 質 や ミェ リン様物質 は甚 だ乏 しい .ここで も細管 で分 画 された自家食胞 がみ とめ られ る (写真18).時 々 ,対照 群 や VA投 与群 でみ られ た と同様 に ,カラ ギ ニ ン食 胞 か ら細管 が延長 し原形質 を含 み こんで い る像 に遭遇 す る.

食胞 が原形質 の大部分 を 占め るほど増加 した場合 に は,食胞 の変化 は一層 明瞭 とな る.食胞 は一般 に小 さ く,円形 また は延長 した楕 円形 を呈 し,内腔 は依然 と して カラギニ ンフ ィラメ ン トで満 た され ,濃縮物質 や ミェ リン様物 質 はほとん どみ とめ られな い (写真19).

食胞 の 問 に は少 数 の residualbodyや dense bodyが存在 す る.

プ レ ドニ ソロ ン投与群 の大食細胞 にお いて は ゴル ジ 装 置 ,滑面小 胞体 ,粗面小胞体 ,糸粒体 の形態 に著 し い変化 はみ られ ない . densebodyは円形 また は棒 状 の小体 と して ゴル ジ装置 の周辺 か ら食胞 の間 に散 在 性 にみ とめ られ る (写真18).

線維 芽細胞 の大部分 は対照群 と同様 な構造 を 示 す . しか し,一部 の細胞 で は,粗面小胞体 は相互 の吻合 が 減少 し,嚢状 に拡大 す る. リポ ゾームは ポ リゾー ムの パ ター ンを呈 す る.この よ うな細胞 には自家 食胞 と脂

肪滴 が増加 す る (写真20).

3週 目

2週 目の所見 とほぼ同様 で .多数 の カラギニ ン食胞 を含 む大食細胞 がみ とめ られ る.食胞 の大 きさは2週 目のそれ に比較 して一般 に大 き く.時 々楽状 に拡大 し た食胞 もみ られ る. しか し,ここで も内容 の消化産物 が少 な く,少量 の ミェ リン様物質 や小胞 を容 れて い る にす ぎない ことが注 目 され る. ゴル ジ装 置 の発育 は良 好 で多数 の ゴル ジ小胞 がみ とめ られ る.また dense bodyもみ とめ られ る.

自家食胞 には しば しば遭遇 す るが,2週 目のそれ よ り一般 に小 さ く,分画 された原形質 の変性 が 著 しい .

考 察

本実験 を通 じて一般 に注 目 され た ことは肉芽 腫 を構 成 す る大食細胞 や線維 芽細胞 の構造 的変化 が動物 によ り,また同一模本 で も個 々の細胞 によ りか な りの差異 がみ られた ことであ る.す なわ ち ,あ る細胞 で は対照 群 のそれ とほとん ど同一 の構造 を示 し,あ る細胞 で は VAや プ レ ドニ ソロ ンに特徴的 な 変 化 が 観 察 さ れ , その間 には様 々な中間型 がみ られ るので あ る.これ は プ レ ドニ ソロ ン投与群 で特 に顕著 であ る. この よ うな 現象 は核分裂 の存在 によ って示 ざれ るよ うに ,大食細 胞 は局所 で分裂増殖 す るため ,その成熟 の時期 と投与 された VAや プ レ ドニ ソロ ンの作 用時 間 と の 関 係 が 一定 で ない ことに起因 す る もの と思 われ る.特 に コル チ コステ ロイ ドの効果 はその作 用 量 に よ って 左 右 さ れ ,また コルチ コステ ロイ ドに対 して抵 抗性 が生 ず る

19)ので ,個 々の細胞 の変化 に大 きな変動 が現 われ るの であ ろ う.

これ らの点 を考慮 にいれて得 られ た所 見 を整理 す る と.VA投与群 において は大食細胞 の カ ラギニ ン食胞 相互 の癒合 の元進 ,プ レ ドニ ソロ ン投与群 で はその癒 合 の抑制 が最 も特徴 的 な変化 で あ ると考 え られ る.吹 に これ らの変化 を中心 に考察 を加 え る.

1.VA投与群

VA投与群 にみ られ た大食細胞 に お け る主 な 変 化 は,①食胞 の容積 の増加 ,② 食胞 内容 の消化過程 の遅 延 ,③ densebodyの減少 .④ ゴル ジ装 置 , 粗 面 小胞体 の空胞化 ,⑤細胞相互 の統 合 に よ る接 合 で あ

る.

対照群 で は大食細胞 の食胞 は相互 の癒合 によ って あ る程度大 き くな るが .内容 の消化 が進行 す る と共 に . 容積 の増加 は止 み , 遂 に濃 縮 した residualbody に変 る. これ に対 して,VA投与群 で は食胞 は全般 に 大 きく,食胞 内 の消化 を示唆 す る構 造物 .例 えば膜様

534 ^一一一l

ない し ミエ リン様物 質 が乏 しい ことが注 目 され る.同 様 な所見 は Kobayashiら26)によ って VA を 過 剰 投与 された ラ ッ トの肝 Kupffer細胞 に お い て も報 告 されて い る.

VAは生体膜 ,特 に形質膜 と ライソゾー ム膜 を構成 す る脂質‑蛋 白質 の相互作用 に影響 を与 え ,生体膜 の 安定性 を阻害 す ることは多 くの実験 によ って確立 され て い る4)5)8)10)12)16)27)28).また膜 の不安定 化 は股 の 癒 合 を 促進 す ること も知 られて い る2)3).vA投与群 で大 きな 食胞 が増加 す るばか りで な く,その形 が著 しく不整形 で しば しば食胞相互 の癒合 を示唆 す る像 が み とめ られ た ことは食胞膜 の癒合が活溌 に行 われて い ることの形 態学的表現 であ ると考 え られ る.一方 .後述 の よ うに 食胞 内の消化 の進行 が遅延 す るため .内容 の濃縮 が行 われない こと も,大型 の食胞 が形成 され る一 つ の原因 とな って い る もので あろ う.

食胞 内 に消化産物 が乏 しい ことは食胞 内 に消 化 に必 要 な ライ ソゾーム酵素 が不足 して い る こ と を 意 味 す る.一般 に食胞 が ライソゾーム酵素 を獲得 す る機序 に つ いて は Novikoff29)の GERL説 が信 じ られ て い る.この説 によ ると粗面小胞体 で 合 成 さ れ た ラ イ ソ ゾーム酵素 は ゴル ジ装置 または滑面小胞体 へ転送 され た後 , ゴ ル ジ小 胞 ま た は滑 面 小 胞 体 で 濃 縮 さ れ ,

dense body(一次 ライソゾーム)が形成 され .この

densebodyとの癒合 によ って食胞 は ライ ソ ゾ ー ム 酵素 を獲得 す ると説 明 され る. リンパ節 の大食細胞30)

または腹腔大食細胞31)32)につ いて も同様 な機序 が 報 告 されて いる.

VA投与 によ って ,粗面小胞体 は軽度 の拡大 を示 す はか著変 はみ られないので , ライ ソゾー ム酵素 の合成 が障害 され る可能性 は少 ない もの と考 え られ る.また

VAが生体膜 の癒合 を元進 させ･ることか ら判 断 す る と,上述 の ライ ソゾーム酵素 の転送径路 その ものが ブ ロ ックされ るとは考 え難 い . しか し. ゴル ジ装 置 の空 胞 が 目立 ち . ゴル ジ小胞 や densebodyが 減 少 す る ことは注意 を要 す る所 見 であ る.VAは ゴル ジ装 置 に貯 溜 す るといわれ る33)ので , ゴル ジ膜 が VAの 作 用 を強 くうけることはあ りうることで あ ろ う. ゴル ジ 膜 の不安定化 は一方 で は空胞 の形成 を促 し,他方 で は 小胞 を減少 させ ,こ の よ う な小 胞 の 減 少 は dense bodyの形成 を低下 させ る可能性 が あ る.一方 ,対照 群 にお いて も食胞 の増大 と消化 の進行 に伴 って den‑ sebodyが減少 す るので .VA投与群 にお け る de‑ nsebodyの減少 はその形成 の障害 で はな く , 食 胞 の癒合 が急速 に行 われ る結果 で あ る可能性 も否定 で き ない .VAが生体膜 の癒合 を促 進 させ ることを考慮 す

檎

ると,この可能性 は十分 あ りうることと思 われ る.ち しそ うとすれば ,食胞相互 の癒合 が元進 し大型 の食胞 が形成 され るため ,食胞 内 の ライ ソゾーム酵素 が相対 的 に不足 す る結果 ,食胞 内容 の消化 が遅 延 す る もの と 考 え られ る.

本研究 において時間 の経過 と共 に大食細胞 に自家食 胞 が増加 す ることが観察 された .同様 な所 見 は VA

過剰 の環境 にお け る培養線維 芽細胞34), Kupffer細 胞26)において も報告 されて い る.L^{ucy2)は VAは}

ライソゾーム膿 を不安定 に し,形質膜 との癒合 を促進 す ることはあ って も,ライソゾーム酵素 が原形質 内へ 遊離 す ることはない と述 べてい る. しか し,VAによ って赤血球膜 が不安定化 し, 溶血 がお こる実験成績95)

か ら推測 す ると, ライソゾーム膜 も VAに よ っ て 透過性 の元進 や破綻 がお こりうる もの と考 え られ る ･

自家食胞 の増加 は ライソゾ‑ ム酵素 の細 胞 内遊離 によ って原形質 が変性 をお こ した結果 であ る可能性 は否定 で きないであ ろ う.

VA投与群 において ,大 食細胞 が相互 に密接 に接触 し, しば しば接合装置 の形成 が伴 われ る ことは注 目す べ き所見 の一 つで あ る.対照群 において も.細胞相互 の接触 はみ られ .まれ に接触面 の形質膜 に限局性 の電 子密度 の増加 がみ られ るが,VA投与群 の よ うに明 ら か な接合装 置 の形成 はみ られない .このよ うな細胞 の 接触 や接合装置 の発生機序 や意義 につ いて は明 らかで はない .一般 に幼君 な大食細胞 は細胞相互 の接触 は多 いのであ るが,VA投与群 はそれが増 強 されて い るよ うに思 われ る.Lauferら36)は VAは ライソ ゾ ー ム 膜 よ り先 に形質膜 の性状 を変化 させ ると述 べ て い る .

VAによ る形質膜 の不安定化 が細 胞 の 接 触 を容 易 に し,接合装置 の形成 は形質膜 の不安定性 を機械的 に補 助 す る役割 を果 してい るのか も知 れない .この よ うな 細胞相互 の接触 の結果 .細胞表面 か らの物質 の自由 な とりこみ は制限 され る もの と推定 され る.互 に接触 し た細胞 の形質膜 直下 には呑飲小胞 が急速 に減少 す る所 見 は この推定 を裏付 ける.

VAによ って糸粒体 が腫大 し,呼吸活性 が低下 す る ことが他 の研究者31)37)によ って報告 されて い るが , 本 研究 において は糸粒体 には明 らか な変化 はみ られなか った .この よ うな差異 は細胞 の種類 や VAの 投 与 量 によ る ものか も知 れない.

大食細胞 の粗面小胞体 には一般 に小胞腔 の軽度 の拡 大 がみ とめ られた . しか し.小胞 膜 に付 着 す る リポ ゾームには変化 はみ られない .この よう な小胞腔 の拡 大 もVAによる小胞膜 の伸展 に基 くもの と解 釈 さ れ

る.

ビタ ミンA及 びプ レ ドニ ソロツ 投与 によ る ラッ ト大食細胞の超微構造 的変化 535

粗面小胞体 の拡大 は毛細 血管 内皮細胞 や線維 芽細胞 において も観察 された .と くに線維 芽細 胞 にお け る粗 面小胞体 の拡大 は顛著 であ る.渡 ら38)はVA を 長 期 間投与 されたマ ウスの障外分泌細胞 の粗面小胞体 の拡 大 と分泌物 の貯溜 をみ とめ ,この変化 は粗面小胞体 か らゴル ジ装置 へ分泌物 の転送 が妨 げ られ た結 果 で あ る と説 明 して い る.本研究 で は線維芽細胞 の拡大 した粗 面小胞体 の内腔 は空虚 で ,物質貯溜 を示 唆 す る所 見 は み とめ られなか ったので ,粗面小胞体 の拡大 も他 の生 体膜 と同 じくVAによ る小胞膜 の不安定化 に よ る も の と解釈 したい .

Danielら34)は過剰 の VAを含 む メ ジウムで線維 芽 細胞 を培養す ると,粗面小胞体 は萎縮 し,小 胞膜 に付 着 す る リポ ゾームが減少 す ることを観察 し,この所 見 は細胞外物質 の合成能 の低下 を表 わす もの と解釈 して い る.著者 の成績 と不一致 の理 由 は 明 らか で は な い が , in vitroと in vivoの実験 条件 の差異 に よ る ものか も知 れない .彼 らの実験 で は糸粒体 の 膨 化 , 呼吸 の低下 ,自家食胞 の増加 などが同時 に観察 されて い るので ,培養細胞 の機能 は一般 に低下 した状 態 にあ る もの と推定 され るか らで あ る.

大食細胞 や線維芽細胞 に時 々脂肪 滴 の出現 が観察 さ れ た. Hirosawaら39)はVAは生 理 的 に 肝 の 脂 肪 蓄積細胞 (fat‑storing cell)の脂肪滴 内 に存 在 す る ことを軍 顕的 ラ ジオオー トグラフ ィに よ っ て 証 明 し た .さ らに Kobayashiら26)はVA の 過 剰 に よ っ て ,この脂肪蓄積細胞 の脂肪滴 が著 しく増加 す る こと を報告 してい る. しかし本研究でみ とめられた大食細胞や 線維芽細胞の脂肪滴の数は脂肪蓄積細胞における程著明で はな く. Kobayashiら26)の報告 に お い て も脂 肪 蓄 積細胞以外 の間葉細胞 には脂肪滴 はみ とめ られて いな い . したが って本研究 にお け る脂肪 滴 の出現 は VA の貯蔵 と関係 のない現象 で ,細胞 の変性 を表 わ して い る もの と考 え られ る.

2.プ レ ドニ ソロ ン投与群 .

プ レ ドニ ソロ ン投与 群 において注 目 され る変化 は大 食細胞 におけ るカラギニ ン食胞 の容積 が小 さ く.内容 の消化 を示唆 す る所見 が ほ とん ど み と め られ な い こ と,及 び多数 の 自家食胞 が出現 す ることで あ る.

コルチ コステ ロイ ドが大食細胞 の貧食 を低 下 させ る ことは多 くの研究者 によ って報告 されて い る18)21)22)…

しか しカ ラギニ ン肉芽腫 の大 食細胞 で は食胞 の数 の減 少 はみ られないので ,食胞 の縮小 は カラギニ ンの細胞 内への取 りこみの障害 によ る もの と は考 え 難 い . 一 方 , コルチ コステ ロイ ドはVAによ る生体 膜 の 不 安 定化 に桔抗的 に作用 す ることが知 られて い る1)13)〜15川 )

その機序 につ いて は一般 に ステ ロイ ドが生体膜 を構成 す る脂質 と直接結合 す ることに起 因 す ると考 え られて い る1川 2)13)が , Gershfeldら44)は コ レ ス テ リ ン と ス テア リン酸 の単一膜 の モデル実験 の成績 か ら, ステ ロ イ ドは膜 の内部 に侵 入 す るので はな く,膜 に非特異 的 に吸着 され る もの と推測 してい る.いず れ にせ よ , コ ルチ コステロイ ドは生体膜 を安定化 し,膜 の癒合 を抑 制 す ることは明 らか な事実 であ る. したが って ,プ レ

ドニ ソロ ン投与 によ る食胞 の縮小 は食胞膜 の安定化 の ため .その癒合 が阻止 され た結果 で あ る と考 え られ る.

プ レ ドニ ソ ロ ン投 与 群 で は ゴ ル ジ装 置 の 構 造 や dense bodyの数 にお いて対照群 との間 に著 しい差 異 がみ とめ られない . しか し.食胞 内 の消化産物 は甚 だ少 ない .この所見 は ライ ソゾー ム酵素 を含 む den‑

se bodyと食胞 との癒合 もまた障害 されて い る こ と を示唆す る.Merkow ら40)は コー チ ゾ ンで処 置 され た マ ウスの肺胞大食細胞 にお いて食胞 と ライ ソゾー ム の癒合 が減少 す ることを報告 して い る.

プ レ ドニ ソロ ン投与群 で注 目され る他 の変化 は 自家 食胞 の形成 であ る.自家食胞 には カ ラギニ ン食胞 か ら の細管状 の延長 が原形質 の一部 を包 み こむ型 と,食胞 とは外見上 .直接連続 のない細管 で包 まれた型 とが区 別 され る.前者 は対照群及 びVA投 与群 に お い て も 同程度 にみ とめ られ ,プ レ ドニ ソロ ンによ る特有 の変 化 とは見 な されない .これ に対 して ,後 者 はプ レ ドニ ソロ ン投与群 において明 らか にその数 と大 きさ とが増 加 し,プ レ ドニ ソロ ンの作用 と関係 す る変化 で あ ると 考 え られ る.

この型 の 自家食胞 の形 成 機 序 は 明 らか で は な い . Novikoff及 びその協 同研究者45)46)は肝細 胞 と神 経 細 胞 の 自家食胞 は ゴル ジ装置近傍 の滑面小胞体 か ら誘導 され ると述 べて い る. この 問 題 に 関 して Fedorko ら47)48)の実験 は興 味が あ る.彼 らは生体膜 を安定 化 さ せ る作用 があ るといわれ る49)クロロキ ンを マ ウスの腹 腔大食細 胞 の培養 メ ジウムに加 え ると.大 食細 胞 に多 数 の 自家食胞 が形成 され る ことを観察 した . この形成 機序 と して .彼 らは クロロキ ンが in vivoで ゴ ル ジ小胞 の膜 に変化 を与 え .膜相互 の癒合 を促 進 す るた めであ ろ うと推論 して い る.

本研究 において は自家食胞 と ゴル ジ装 置 との位 置関 係 は必 ず しも明瞭 で な く.自家食胞 の限界膜 の由来 に う いて は不 明で あ る.自家食胞 は カ ラギニ ン食胞 が ま だ少 ない未熟 な大 食細胞 にすで に出現 し,同時 に脂肪 滴 や大空胞 がみ られ ることか ら,プ レ ドニ ソロ ンによ る細胞 の代謝 障害 が 自家食胞 の一 次 的原 因 で あ ろ うと

536

思 われ る. プ レ ドニ ソロ ンはそ の作 用 量 に よ って .結 合 組 織細 胞 に細 胞 毒 と して働 くことが知 られ て お り18) 19).比 較 的初 期 の発 育 段 階 にあ る細 胞 が特 に その 感 受 性 が高 い もの と推 定 され る .

結 論

ラ ッ トの カ ラギ ニ ン肉 芽 腫 にお け る大 食細 胞 に及 ぼ す VA及 び プ レ ドニ ソロ ンの作 用 を明 らか に す る 目l 的 で電 顕 的 観察 を行 い ,次 の結 果 を得 た .

1.VAの過 剰 投 与 に よ って大 食細 胞 にみ られ た最 も顕 著 な所 見 は カ ラギ ニ ン食胞 の増 大 で あ る . そ の 他 ,食 胞 内容 の消 化 の遅 延 .dense bodyの 減 少 .

ゴル ジ装 置 の空 胞 化 ,粗 面 小 胞 体 の拡 大 及 び接 合 装 置 の形 成 を伴 う細 胞 相 互 の密 接 な接 触 が観 察 され た .莱 期 に は .自家 食胞 の 出現 が み とめ られ た . これ らの構 造 的変 化 はVAに よ る生 体 膜 の癒 合 の克 進 の 形 態 学 的 表現 で あ る と解 釈 され る.

2. プ レ ドニ ソ ロ ン投 与 に よ る大 食細 胞 の特 徴 的 変 化 は , カ ラギ ニ ン食 胞 の縮 小 ,細 胞 内消 化 の抑 制 及 び 自家 食 胞 の増 加 で あ った .食胞 の縮 小 と消 化 過 程 の抑 制 は ,プ レ ドニ ソ ロ ンに よ って食胞 相 互 の癒 合 及 び食 胞 と dense body との癒合 が 阻止 され た 結 果 で あ る と考 え られ る .自家 食胞 の形 成 は プ レ ドニ ソ ロ ンに よ る代 謝 障害 に基 く もの と推定 され た .

3.以 上 の成 績 は,VAは生 体 膜 の 不 安 定 剤 と し て .ま た コル チ コス テ ロイ ドは安 定 剤 と して作 用 す る とい う見解 を支 持 す る.

稿 を終 るにあた り,御指導 を賜 わ りま した恩師梶川欽 一郎教捜 に心 か ら深謝 の意 を捧 げます .また ,研究遂行 に際 して .御助言御協力を頂 きま した北川正信助教授 は じめ教室旦各位 と電子顕微鏡室技術員 の方 々に厚 く御礼 申 し上 げます .

文 献

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