高血圧 自然発症 ラ ッ トにお け る脈絡膜 血管病 変 の
組織 学 的研究
第2報
晩 期 高 血 圧 自 然 発 症 ラ ッ トに お け る
脈 絡 膜 と網 膜 色 素 上 皮 細 胞 の 変 化 に つ い て
岡 山大 学 医学 部眼 科学教 室(指 導:松 尾 信 彦教授)
坂
口
紀
子
(平成8年12月26日 受稿)
Key words:高
血圧,脈 絡膜,網 膜,病 理
緒 言 前 報1)に お い て,著 者 は 高 血 圧 自然 発 症 ラ ッ ト (SHR)の 脈 絡 膜 血 管 病 変 を経 時 的 に観 察 し報 告 した.高 血 圧 が 長 期 に わ た る と,脈 絡 膜 血 管 の 組織 変 化 が 進 行 し,脈 絡 膜 循 環 障 害 に よ り網 膜 外 層 の 障 害 を ひ きお こ す こ とが 強 く示 唆 さ れ て い た 。 一 方,こ れ ま で に 急 性 脈 絡 膜 循 環 障 害 に よ る網 膜 外 層 の 組 織 学 的 変 化2,3,4,5)や重 症 の 高 血 圧 下 での 網 脈 絡 膜 の 組 織 変 化6,7.8,9,10)につ い て の 報 告 は あ るが,慢 性 高 血 圧 下 で の 脈 絡 膜 組 織 に 関 す る検 討 は 少 な い.し か し な が ら,高 血 圧 に 対 す る薬 物 管 理 が 一 般 化 し て い る こ と も あ り, よ り軽 症 の 高 血 圧 が 長 期 間 持 続 した 場 合 の 検 討 も不 可 欠 で あ る.本 報 で は,SHRの 脈 絡 膜 の 晩 期 の 組 織 学 的 変 化,こ と に 脈 絡 膜 毛 細 血 管 及 び 網 膜 色 素 上 皮 細 胞(RPE)の 変 化 に つ い て 報 告 し,慢 性 の 高 血 圧 が こ れ らの 組 織 に 及 ぼ す 変 化 に 関 して 検 討 を行 っ た. 対 象 と 方 法 実 験 動 物 と し て,SHRは42,53,85,94,96,97, 117週 齢 の7匹 を用 い,対 照 は42,55,84,94,100, 110,123週 齢 のWistar Kyotoラ ッ ト(WKY)7匹 を用 い た.各 動 物 はPentobarbitalに て腹 図1A 53週 齢SHRの 網 膜 色素 上 皮 細 胞(RPE) お よび脈 絡 膜.脈 絡 膜 の毛 細 血 管(CC) 内皮 細 胞 は胞 体 内 に小 空胞 を有 し,そ の 基 底板 は 多層 化(*)し て い る.脈 絡 膜 内に 膠 原 線維 が 増加 して い る.RPEの 頂 部 に は リポ フ ス チ ン顆粒 が み られ るが, 核 や 細 胞 内小 器 管,微 絨毛 に は特 に 変 化 を認 め な い.(以 下 の 図 中 のbarは 全 て 2μ を示 す.) 図1B 図1Aの 枠部 の拡 大 図.毛 細 血管 内皮 細 胞 内 の 小 空 胞(↑),多 層 化 し た基 底 板 (*)と,膠 原 線 維(Cf)が 認 め られ る. 35
36
坂
口
紀
子
腔 内 麻 酔 を行 い,2.5%グ ル タ ー ル ア ル デ ヒ ド (pH 7.4, 0.1M燐 酸 緩 衝 液)で 灌 流 固 定 の 後 に 眼 球 摘 出 し た.一 部 の 動 物 は 眼 球 摘 出 後 に 同 固 定 液 で 浸 漬 固 定 を行 っ た.摘 出 眼 球 は,前 報1)同 様 に1%四 酸 化 オ ス ミ ウム で 後 固 定 し,エ タ ノ ー ル 系 列 で 脱 水,エ ポ ン812に 包 埋 した.Ultra microtomeに よ り超 薄 切 片 を作 製 した 後,酢 酸 ウ ラ ニ ー ル,ク エ ン 酸 鉛 で 電 子 染 色 を行 い,日 立HS-9型 透 過 電 顕 で観 察 し た. 図2 85週 齢SHRのRPE及 び脈 絡 膜.脈 絡 膜 毛 細 血管 内皮 細 胞 の基 底板 の 多層 化 が 著明 で あ り,そ の 外側 をお お うよ うに 線維 芽 細 胞(Fb)の 胞体 が と りまい て い る.内 皮 細 胞 に は,基 底板 側 に突 起 を もつ もの,配 列 が乱 れ て 二 層 とな った ものがみ られ る(↑). また,膠 原 線維 と線 維芽 細 胞 の 占め る割合 が著 し く増加 してお り,線 維芽 細胞 の 胞体 は よ り細 長 く変 化 して い る. 図3 85週 齢SHR.脈 絡 膜 毛 細 血 管 に は,電 子 密 度 が 高 く,空 胞 を有 す る 変 性 し た 内 皮 細 胞 (↑)が 認 め ち れ る.RPE内 に は 大 小 の 空 胞(*)が 形 成 さ れ て お り,拡 大 し たbasal infoldingと 連 続 し た 空 胞 もあ る. 結 果 SHRで は 相 当 年 齢 のWKYに 比 べ 脈 絡 膜 血 管 の 硬 化 性 変 化 が 強 く,脈 絡 膜 に 膠 原 線 維 の 増 加 が 顕 著 で あ っ た.す な わ ち,対 象 の う ち で は, 週 齢 の 若 い53週 齢 のSHRで も脈 絡 膜 毛 細 血 管 は 内 皮 細 胞 の 基 底 板 が 多 層 化,肥 厚 して い た(図 1A,1B).さ らに 週 齢 を経 る と,基 底 板 の 多 層 化 は よ り顕 著 で あ っ た(図2,3,4,5).毛 細 血 管 内 皮 細 胞 は 基 底 板 側 に 突 起 を出 してお り, 内皮 細 胞 が 重 な り合 う箇 所 が 見 ら れ た(図2). 胞 体 内 の 空 胞(図1A,1B,2,3,4,6)や, 管 腔 側 へ の 絨 毛 様 の 突 起(図4,6)な どの 所 見 も観 察 され た.内 皮 細 胞 基 底 板 の 多 層 化,肥 厚 が 強 い動 物 で は,基 底 板 の 層 間 に 膠 原 線 維 が 介 在 し,そ の さ ら に 外 側 を線 維 芽 細 胞 が 囲 ん で い 図4 85週 齢SHR.毛 細 血 管 内 皮 細胞 に は,血 管 内腔 側 に 多数 の 突起 を有 して い る もの が あ る(←).毛 細 血 管 内 皮 細胞 の 多層化 した基 底 板 の 層 間 に は膠 原 線 維 が介 在 して い る. 図5 85週 齢SHR.微 絨 毛 の 変 形 が見 られ,貧 食 され ず 変性 した視 細 胞 外 節(*)も 接 して 見 られ る.た(図2,3,4,5).脈 絡 膜 の 細 動 脈 は 内 膜 が 肥 厚 し,後 に は 平 滑 筋 細 胞 間 の 距 離 が 増 し,そ の 部 に 膠 原 線 維 が 増 加 し 変 性 し た 細 胞 質 が 観 察 さ れ た(図7). 脈 絡 膜 の 間 質 に は 線 維 芽 細 胞,膠 原 線 維 が 増 加 して い た(図1-8).線 維 芽 細 胞 は 胞 体 内 に 脂 肪 滴 を 含 ん だ り,拡 張 し た粗 面 小 胞 体 を持 つ な ど の 変 性 像 が 認 め られ(図8),後 に は,胞 体 は 細 長 く細 胞 質 の 電 子 密 度 が 高 い も の も み られ た(図4,7).週 齢 を 経 た 後 に は,膠 原 線 維 の 分 布 は む し ろ疎 に な っ て い た(図6).残 存 し た 毛 細 血 管 の 管 腔 面 積 は 拡 大 し,脈 絡 膜 毛 細 血 管 板 の 血 管 間 の 距 離 は 延 長 し て お り,こ れ は 脈 絡 膜 毛 細 血 管 床 の 減 少 と考 え られ た. 図6 97週 齢SHR.毛 細 血 管 内 皮 細胞 基 底板 よ り RPE側 に 線維 芽 細 胞(*)が 見 られ る.毛 細血 管 内皮 細 胞(E)に 空 胞 が見 られ る. 図7 85週 齢SHRの 脈 絡 膜 細動 脈.筋 細 胞 間 に は,細 胞 の 崩壊 物,膠 原 線 維が 散 在 し,筋 細 胞 の細 胞 質 の電 子 密 度 が 高 くな った もの もあ る(*).筋 細 胞 の 胞体 は不 規 則 な 形状 とな って い る.こ の切 片 で は血 管 内腔 の 存 在 は不 明 であ る. 図8 53週 齢SHRのRPEお よび脈 絡 膜.脈 絡 膜 に は膠 原 線維 と線 維 芽 細 胞が 増 加 して い る.図 中 の線 維 芽 細 胞(*)は 拡 張 した粗 面 小 胞 体,脂 肪 滴 を含 ん で い る.
図9 100週 齢WKYの 脈 絡 膜 とRPE. RPEの basal infoldingが や や 拡 大 し 胞 体 内 の リポ フ ス チ ン 顆 粒 も増 加 し て い る が,空 胞 形 成 は 見 ら れ な い.Bruch膜 は 肥 厚 し,脈 絡 膜 に 膠 原 線 維 が 増 加 し て い る が,間 質 の 構 成 は 密 で あ る. 図10 123週 齢WKY. RPE内 に は リポ フス チ ン 顆 粒 の 増加 以外 に格 別 の 変化 を認 め ない. RPEの 細 胞 間 接合 装 置(↑)も よ く保 存 され て い る.
38
坂
口
紀
子
網 膜 色 素 上 皮 細 胞(RPE)に は,微 絨 毛 の 変 形,basal infoldingの 開 大,ミ トコ ン ド リア の 変 形,胞 体 内 の 大 き な 空 胞 が 観 察 され た(図2, 3,5,6).一 部 の 空 胞 は 拡 大 し たbasal infold ingの 内 腔 と連 続 して い た(図3,5).ま た 細 胞 間 の 接 合 装 置 は 保 たれ てい る もの の 隣 接 したRPE の 細 胞 間 隙 が 開 い て い る部 もみ ら れ た(図6). RPEの 空 胞 変 性 が 強 い例 で は,フ ァ ゴ ゾ ー ム の 形 成 が な く,微 絨 毛 の 変 形 と視 細 胞 外 節 の 貪 食 の 障 害 像 と考 え られ る変 化 が 見 られ た(図5). RPE内 の リ ポ フ ス チ ン 顆 粒 の 増 加 の 程 度 は WKYに 比 べ て 少 な か っ た. 一 方WKYで は,脈 絡 膜 の 線 維 化 はSHRよ りは 軽 度 で,RPEの 変 化 もbasal infoldingの 開 大 や リ ポ フ ス チ ン の 増 加 等 こ れ ま で の 報 告 と 同様 の 加 齢 変 化 が 観 察 さ れ た の み で あ っ た(図 9,10). 考 察 今 回 の 観 察 で,SHRの 脈 絡 膜 毛 細 血 管 に お い て は,内 皮 細 胞 の 基 底 板 の 多 層 化 が 顕 著 で あ っ た.毛 細 血 管 内 皮 細 胞 の 基 底 板 の 多 層 化 に つ い て,Vracko11)は 基 底 板 を構 成 す る 細 胞 の 崩 壊, 再 生 速 度 が 亢 進 し た 結 果 と して い る.内 皮 細 胞 が 崩 壊 し て 基 底 板 は 元 の位 置 か ら離 れ,そ の 内 側 に 新 た に再 生 され た 内 皮 細 胞 も基 底 板 を 形 成 す るが,こ の 繰 返 しで 基 底 板 の 重 層 化 が お こ る と推 察 し た.ま た 古 い 基 底 板 の 吸 収 も障 害 され て い る か も しれ な い と述 べ,こ の 古 い 基 底 板 の 吸 収 に つ い て は 線 維 芽 細 胞 に よ る と して い る. 観 察 したSHRで は 高 血 圧 の持 続 と と も に,脈 絡 膜 細 動 脈 の 組 織 変 化 が 進 行 し て い る の で,血 流 障 害 に よ る毛 細 血 管 内 皮 細 胞 へ の 低 酸 素 状 態 な どが,内 皮 細 胞 の 変 性 を お こ し,細 胞 の 崩 壊 再 生 が 亢 進 し て い る で あ ろ う.内 皮 細 胞 内 の 空 胞,管 腔 側 へ の絨 毛 様 突起 は 内 皮 細 胞 の 変 性 所 見 で あ り,内 皮 細 胞 が 二 層 に な っ た 箇 所 は再 生 所 見 と考 え られ る.脈 絡 膜 細 動 脈 に お い て は, よ り早 い12-21週 齢 の 時 期 よ り血 管 内 皮 細 胞 の 組 織 変 化 が 見 られ る こ と を前 報1)で 報 告 し た が, 脈 絡 膜 細 動 脈 の 変 化 に 続 発 した 低 酸 素 状 態 に よ り脈 絡 膜 毛 細 血 管 内 皮 細 胞 の 変 化 も起 こ っ て い る と考 え ち れ る.内 皮 細 胞 基 底 板 の 多 層 化 に よ り管 腔 は よ り狭 くな り,ま た 晩 期 に は 毛 細 血 管 床 の 減 少 と考 え られ る所 見 が み ら れ る こ とに よ り,今 回 は 直 接 観 察 す る こ と は で き な か っ た が, そ の 過 程 で は 閉 塞 す る毛 細 血 管 も 存 在 す る と考 え ら れ る.低 血 流,内 皮 細 胞 の 変 性 よ り血 栓 形 成 を 経 て,血 管 閉 塞 を 起 こす こ とが 推 察 さ れ る. こ れ らの 脈 絡 膜 細 動 脈,毛 細 血 管 の 組 織 変 化 は, 藤 本12)の報 告 したSHRの 高 血 圧 が 長 期 間 持 続 した 群 で は 脈 絡 膜 組 織 血 流 量 の 減 少 が 認 め られ る こ と を裏 付 け る も の で あ る. ま た,変 性 し た 動 脈 の 内 皮 細 胞 で は 透 過 性 の 亢 進 が あ る と言 わ れ て い るが13),血 管 外 へ 漏 出 し たFGF, PDGFな どの 線 維 化 を促 進 す る物 質 が 脈 絡 膜 実 質 内 に 線 維 芽 細 胞 の 増 生 を 促 す ひ き 金 に な っ て い るか も しれ な い.し か し,や が て は 組 織 血 流 量 が 減 り,線 維 芽 細 胞 も増 生 よ り減 少 に む か う で あ ろ う.今 回 の 検 討 で,よ り高 齢 のSHRで 脈 絡 膜 内 の 線 維 芽 細 胞 の 退 縮 所 見 が あ り,膠 原 線 維 が む し ろ疎 に な っ て い た の は こ の よ うな 状 態 と考 え る. 次 にRPEに 観 察 さ れ た 所 見 につ い て で あ る が,basal infoldingの 高 さ 及 び 内腔 の 拡 大 は 加 齢 に 伴 っ て 観 察 さ れ る 変 化 で あ る が14),SHRに お い て は 明 ら か に対 照 のWKYよ りも その 程 度 が 強 か っ た.ま た,RPE内 の 空 胞 は 種 々 の 脈 絡 膜循 環 障 害 で報 告 され て お り2),今回 観 察 され た もの も高 血 圧 に 起 因 す る変 化 と解 釈 して よ い と 思 わ れ る.し か し,よ り急 性 の 循 環 障 害 の 場 合 に 比 べ る と そ の 頻 度 は や や 少 な く,色 素 上 皮 細 胞 の 強 い 変 性 像,壊 死 所 見 は 観 察 さ れ な か っ た. 一 方RPE内 の リポ フ ス チ ン顆 粒 は 加 齢 と と も に 増 加 す るが,SHRで はWKYよ り増 加 の程 度 が 少 な か っ た.リ ポ フ ス チ ン 顆 粒 は 脱 落 し た 視 細 胞 外 節 の 消 化 が 十 分 行 わ れ ず,残 渣 と して RPE内 に蓄 積 し た も の で あ る が15),SHRに お い て はRPEに よ る視 細 胞 外 節 の 貪 食 能 が 低 下 して い る為 に リポ フ ス チ ン 顆 粒 の増 加 が 少 な い と考 え ら れ る. 以 上 の よ うに,SHRに お い て は脈 絡 膜 循 環 障 害 の 組 織 所 見 に 伴 って,網 膜 色 素 上 皮 細 胞 の種 々 の 変 性 所 見 が 観 察 さ れ た.こ れ らSHRの 組 織 変 化 は,加 齢 変 化 と も類 似 して い た.し か し, 対 象 のWKYに 比 べ る と,明 ら か に そ の 進 行 速度 が病 的 に促 進 されて い た.網 膜色 素上 皮細 胞
は,視 細 胞に対 して脈絡 膜 か らの栄 養輸 送や 視
細 胞か ら脈絡 膜側へ の代 謝産 物 の移 動 な どの重
要 な役割 を担 って お り,高 血圧 に よる脈絡 膜循
環障害 は網膜 外層 の障 害 をひ き起 こ して いた.
今 回の研 究 は,今 後,高 血圧 治療 が脈 絡 膜及 び
網膜外 層へ 及ぼす 影響 を検 討 して い く上 で も有
用 であ る と思 われ る.
結
論
高血圧が 長期 に わ たったSHRの
脈 絡 膜お よ
び 網 膜 色 素 上 皮 細 胞 の 組 織 変 化 を検 討 した.脈 絡 膜 に お い て は,脈 絡 膜 細 動 脈 の 硬 化 性 変 化 が 進 行 し,脈 絡 膜 毛 細 血 管 の 内 皮 細 胞 の 変 性,脈 絡 膜 の 線 維 化 が 観 察 さ れ た.網 膜 色 素 上 皮 細 胞 に もbasal infoldingの 拡 大,胞 体 内 の 空 胞 な ど の種 々 の 変 性 像 が 観 察 さ れ た. 稿 を終 え るに あ た り,岡 山大 学 医学 部 眼科 学 教 室 松 尾信 彦 教 授 の御 指 導,御 校 閲 に深 謝 致 し ます.文
献
1) 坂 口 紀 子:高 血 圧 自 然 発 症 ラ ッ トに お け る 脈 絡 膜 血 管 病 変 の 組 織 学 的 研 究.第1報,病 変 の 進 行 過 程 に つ い て.日 眼 (1986) 90, 1423-1435. 2) 上 野 聡 樹,塚 原 勇:脈 絡 膜 循 環 障 害 に よ る 網 膜 色 素 上 皮 細 胞 の 形 態 学 的 変 化.第1報,早 期 崩 壊 過 程.日 眼 (1976) 80, 572-584. 3) 上 野 聡 樹,原 山 憲 冶,塚 原 勇:脈 絡 膜 循 環 障 害 に よ る 網 膜 色 素 上 皮 細 胞 の 形 態 学 的 変 化.第2報,中 期 変 性 過 程.日 眼 (1977) 81, 728-742. 4) 山 本 起 義,加 賀 典 雄,下 野 廣 昭,三 木 耕 一 郎:脈 絡 膜 微 小 循 環 障 害 に よ る網 膜 病 変.第2報,中 期 の 変 化. 日眼 (1982) 86, 779-788. 5) 松 橋 英 昭:蛍 光 色 素 注 入 レー ザ ー 照 射 に よ る 実 験 的 脈 絡 膜 血 管 閉 塞 モ デ ル の 組 織 学 的 研 究.日 眼 (1988) 92, 433-443.6) Ashton N: The eye in malignant hypertension.
Trans Am Acad Ophthalmol Oto-laryngol
(1972) 76,
17-40.
7) Hayreh SS, Servias GE and Virdi PS: Fundus lesions in malignant hypertension.
Ophthalmol (1986)
93, 1383-1400.
8) 山 上 潔:高 血 圧 症 に お け る網 脈 絡 膜 循 環 障 害 に 関 す る ト レ ー サ ー 実 験.日 眼 (1980) 84, 705-720. 9) 吉 本 弘 志:実 験 的 腎 性 高 血 圧 ラ ッ トに お け る 末 期 重 症 網 脈 絡 膜 症 の 研 究.日 眼 (1987) 91, 756-770. 10) Kishi S, Tso MOM and Hayreh SS: Fundus lesions in malignant hypertension. Arch Ophthalmol
(1985) 103, 1189-1197.
11) Vracko R: Basal lamina layering in diabetes mellitus. Diabetes (1974) 23, 94-104.
12) 藤 本 伸 一:実 験 的 高 血 圧 に お け る脈 絡 膜 循 環 の 研 究.第2報,高 血 圧 自 然 発 症 ラ ッ トの 脈 絡 膜 組 織 血 流 量. 日 眼 (1986) 90, 1203-1210.
13) Ross R, Glomset JA and Harker L: Response to injury and atherogenesis.
Am J Pathol (1977) 86,
675-684.
14) Mishima H and Kondo K: Ultrastructure
of age changes in the basal infoldings of aged mouse retinal
pigment epithelium.
Exp Eye Res (1981) 33, 75-84.
15) Bok D and Young RW: Phagocytic properties of the retinal pigment epithelium;
in The Pigment
Epithelium,
Zinn and Mormor eds, Harvard Univ Press, Cambridge
(1979), pp 148-174.
40
