血 球 ミ ト コ ン ド リ ア の 細 胞 化 学 的 研 究
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(2) 1922. 酒. アの 電 顕像:新. 井. 鮮組 織 乃 至細 胞 を その ま ま直 ちに. 四酸 化 オ ス ミウム固 定(3〜4時. 間)し,超. 薄切片. と した場 合 の 血球 乃 至 その ミ トコ ン ド リア像 の 電 子 顕微 鏡 的 観 察 につ いて は既 に報告 が あ るの で 之 等 に. 晃 トコン ドリアは電 顕像 に於 て 著 し く膨 化 しミ トコン ド リア の ク リス テは破 れて い るが,異 常 に強い電子 線 の 吸収 は認 め られ な い(第3図). 第4図. は亜 テル ル酸 カ リの代 りに ネオ テ トラゾ リ. つ い て は簡 単 な 記 載 に と どめ る.分 裂 直 後 の 血 球 は. ウム塩 を 用 い て反 応 した好 酸 球 の電 顕 像で細胞内微. 別 と して 一 般 に幼 若な 血 球 には ミトコ ン ドリアの数. 細 構 造 や ミ トン ドコ リアの像は可 成 り鮮明 に保たれ. が 多 く分 化 成 熟 に 従つ て そ の 数 を 減ず るが 成 熟 赤 血. て い るが 幾 分 膨 化 して い る.ネ オ テ トラゾ リウム塩. 球 を 除 き全 血 球 が ミ トコン ド リアを有 す る.骨 髄 性. の 還 元生 成物 は光学 顕 微 鏡 で は認 め られて もそのま. 白 血球 で は ミ トコ ン ドリアは 一般 に球 形 乃 至 楕 円 形 一部 桿状 を呈 す る ものが あ る.骨 髄 芽球 では そ の 数. ま で は電 子顕 微 鏡 用資料 作 成 中溶 解 消失 し,又 仮 り. が 多 く細 胞質 内に 瀰 漫性 に散 在 し,骨 髄 球 で は核 が や や 偏 在 し核 陥 凹 側 に 成熟 顆 粒 の 出現 が 増す の で ミ トコ ン ド リアの 分 布 は やや 不 規 則 とな る(第1図). 後 骨 髄球 更 に分 葉 核球 と分 化 す る に従 つ て ミ トコン ドリア の数 は減 少 して ゆ く.成 熟 好 酸球 に は極 く少 数 の ミ トコン ド リア しかな い.リ. ンパ 球 系 で は短 桿. 状 の ものが 多 く一 部球 状 或 は長 桿 状 の ものが 存 在 す る.リ ンパ芽 球 では核 の全 周 細 胞 質 内 に 多数 存 在 し 核 に陥 凹 の あ る もの で は そ の部 に特 に多 数存 在 し, 又 そ こに 長 い桿 状 の 巨 大 ミ トコン ドリアが存 在 す る こ とが 多 い.こ の 所見 は リンパ 球 に殆 ん ど特 徴的 と い え る.成 熟 と共 に そ の数 を減 少 して ゆ くこ とは 他 の 細 胞 と 同様 であ る.単 球 系 で は一般 に 多数 の ミ ト コ ン ドリアが存 在 す る.之 等 は球 状 或 は桿 状,長 桿 状 を呈 す る.幼 若 単球 で は核 陥 凹 部 に や や 多 いが 大 体 全細 胞 質 内 に 散 在 性 に あ る.赤 芽 球 系 で は特 に 幼 若 な赤 芽 球 に ミ トコ ン ド リアの 数 が 多 く(第2図), 又 桿状 を呈 す る もの が 多 い.大 体 核 周 囲 細 胞質 内 全 体 に散 在 性 に存 在 す る,之 等 の ミ トコ ン ド リアは 赤 芽 球 の 分裂 後 幾 分 増 加 しそ の後 好 塩 基 性 多染 性,正 染 性 と分 化 す るに従 つ て次 第 に減 少 し ミ トコン ドリ アの形 も桿 状 の もの よ り球 状 の もの が 多 くな つ て く る.脱 核後 の 網赤 血球 内 に も ミ トコ ン ド リア を有 し 球 形 乃 至短 桿状 を 呈 し,一 般 に小 形 であ る.屡 々変 性 崩 壊 像 が 見 られ る. 血球 ミ トコン ドリアの微 細 構 造 は 他 の 組 織 細胞 と 特 異 的 に相 違す る と こ ろは 見 当 らな い.一 般 に肝 や. に一 部 残 存 したと して も テ トラゾ リウム塩 は電子線 の強 い吸 収 は 起 さない か らそ の 存 在 は認 め られな い. 亜 テル ル 酸 カ リを 含 む上 記酵 素 反応 液で反応せ し め た もの で は第5,. 6図 に示 す 如 く細胞内微 細構造. は 酵 素 反応 を行 わ な い で直 ちに四酸 化 オス ミウム液 で充 分(2時. 間)固 定 した もの に比 しやや鮮 明さを. 欠 ぐが,亜 テ ルル 酸 カ リの 酵素 的還 元生成 物の犬部 分 が 保 存 さ れ る.但 し酵 素 反応 後直 ちにオ スミウム 固 定 ず ると酵 素 反 応 で生成 した亜 テルル酸 カ リの中 間 還 元 生 成 物 の大 部分 は固 定 中及 び電 頑資料 作成 中 再 酸 化 されて 溶 解 消化 し,一 部 の結 晶のみ しか保存 さ れ な い3)4). 第5図 は コハ ク酸 ソー ダを基 質 と した酵 素反応液 で 反応 を施 行 し た網 赤 血球 の コハ ク酸 々化酵素活性 (内元 性脱 水 素 酵 素活 性 を 含 む)に よ る 亜 テルル酸 カ リの還 元 反応 の 田現 を示 す もの で ある.網 赤血球 の ミ トコン ド リア に一致 して 強 い電 子 線の吸収像が 見 られ る. 第6図 は同 じ コハ ク酸 を基質 と した酵素 反応液で 反 応せ しめ た骨 髄 細 胞 の ミトコン ドリ アに於けるコ ハ ク酸 々化 酵素 系(内 元 性 脱 水素酵 素 を含む)活 性 に よ る亜 テ ルル 酸 カ リの還 元 反応 の 出現 を示す もの で あ る.ミ. トコ ン ドリアは膨 化 してい るがその クリ. ステ に一 致 して 可成 り鮮明 な 極 めて強 い吸収が認め られ,こ れ が 亜 テル ル 酸 カ リの酵 素的還元生成物の 沈 着 に よ る こ とは疑 問 の余 地 が ない.反 応 は ミトコ ン ド リア に限局 し他 の 細胞 質 内 には殆ん ど認め られ. 心筋 の そ れ よ りや や 小 さい.同 一 細 胞 内 に 於 て も球. な い.一 細 胞内 に於 て反 応 陽 性の ミ トコン ドリアと 一 部 明 か に ミ トコ ン ド リアの構 造 を有 して而 も反応. 状 の も の もあ れば 桿 状 乃 至 長 桿 状 の もの が 存 在 す る.. の 出現 して い な い ミ トコ ン ドリアが存 在す る.又反. ミ トコ ン ド リアの 膜 及 び ク リス テ は二 重 膜 構 造 を認 め る.ク B.. リス テの発 育 は 比 較 的粗 で あ る.. 応 陽 性 の ミ トコ ン ド リア噂 もそ の強 弱に差がある .必 ず し も大 きい ミ トコン ドリアが活 性が強いとは限. 酵 素 反応 を行 つ た血 球 ミ トコン ドリアの 電 顕. らな い.こ れ らの所 見 は ミ トコン ドリアの 構造とそ. ず 対 照 の 目 的 で前 記 酵 素 反 応 液 の 中 か ら亜. の 機 能 状 態 と の関 係 を覗 う上 に興 味深 い示唆を与え. テル ル 酸 カ リの み を除 い た反 応 液 で 処理 した血 球 ミ. る もの と考 え られ る.又 本 標 本 の如 く固在基質を除. 像:先.
(3) 血球 ミ トコ ン ド リアの 細 胞 化 学 的研 究. 1923. 去せず 内元 性脱 水素 酵素 反応 と コハ ク酸 々化酵 素 反. な い,反 応 が ミ トコ ン ド リアの ク リステ に一 致 して. 応 と を 同 時 に 行 つ た 場 合 に は反 応 は 特 にcristae. 出て くる こ とは 膜 と ク リス テで 酵素 活性 が 違 うこ と. mitochondrialesに 強 くmitochondrial. を 示 して い る. Green. membrane. はHomogenateで. の実験で. には微弱 で あ る.反 応 は とこ ろ ど ころ に散 在 性 で な. 両 者 の性 格 は全 く同一 であ ろ う といつ て い るが,こ. く, cristaeに 沿 つ て ほぼ 連続 性 に現 わ れて い る.. の 所 見 か らす る と少 くと も相 違 の あ る事 は 否定 出 来. この ことは同酵 素 系 がcristaeに. な い.. 沿 つ て 可成 り密 に. 配列 して い るで あ ろ うこ とを 示 唆す る もの で あ る. 結. 水素受 容体 と して 用 い た亜 テ ル ル酸 カ リは そ れ 自. 論. 身 コハ ク酸脱 水素 酵素 活 性 を あ る程度 阻 害 す る作 用. 血 球 ミトコ ン ドリアの 微 細構 造 と その 酵 素 活 性部. があ るので固在 基 質 を除 く処理 を しな い で コハ ク酸. 位 を究 明 す るため に正 常血 液 細 胞 に重 金 属 塩 た る亜. ソーダ を基 質 と して反 応 を 施行 した場合 は内 元 性 脱. テル ル 酸 カ リを用 い て 呼 吸酵 素 系の 細 胞 化学 的反 応. 水素 酵素反 応の 出現 に比 し コハ ク酸 脱水 素 酵 素 反応. を施 行 した ものを 超 薄切 片 と して 電 子 顕微 鏡的 に観. の出現 が さ ほ ど著 し くは 増 強 し難 い.固 在 基 質 反応. 察 を 行つ た.. は生体 組織 内の種 々な還 元 系 に よつ て 出現 し う る可. そ の 結果 終 末 呼 吸 酵 素 系 は主 に ミ トコ ン ド リアに. 能性 があ るが,主 と して ミ トコ ン ド リア に存 在 す る. 限 局 して 存 在 し,各 種 血 球 につ い て は 勿論 同一 細 胞. DPN宜‑(或 はTPNH‑)脱. 水 素 酵 素 の フ ラボプ ロテ. 内 の ミ トコン ド リア に も酵 素 活 性 の有 無 及 び 強弱 の. インに共 軛 した反応 で あ り,従 つ で ここに 示 きれ た. 差 の あ る ことが 細胞 化学 的 に実 証 され た.又 そ れ ら. 反応は総括 的 に主 と して終 末電 子 伝 達 酵素 系 に よ る. の酵 素 系 は主 と して ミ トコ ン ド リアの ク リステ に一. 反応 とみな され る4).. 部 ミ トコ ン ド リアの 膜 に 可成 り密 に連 続的 に配 列 し. 以上の観 察結 果 と前 報 の1, 2, 3編 の結 果 を あわ せ考 え ると1, 2, 3編5)に 述 べ た反 応 が 何 れ も ミ ト. て い る こ とが 示 され た,観 察 結 果 か らす れば 膜 と ク リス テの酵 素 活 性 の 間 に は可 成 りの相 違が あ る.. コン ドリアに限局 して現 われ て い る もの で あ る事 が 確実 にいえ る.反 応 が あ る場 合 に は小 球形 顆 粒 状 に 擱 筆 す るに 当 り終 始御 懇篤 な る御 指 導 と御 校 閲 を. 現わ れ るの は反応 液 で処 理 す る時 に起 る膨 化 に よ る もの であ る事が電 顕像 か らいえ る.妹 尾 等 の網 赤 血 球 で示 した如 く ミ トコ ン ドリア は膨 化 す る場 合 は一. 賜つ た恩 師 妹 尾 左 知 丸教 授 並 に 小 田琢 三 助 教 授 に 深 甚 な る感 謝 の意 を 表 し ます.. つの大 きな袋 とな らず 分 節 状 に球 形 化 して 行 くの で 本 反応を 光学 的 に見 た場 合 に見 られ るジ ュズ 状 の ミ トコン ドリアの像 は正 に膨 化 した像 と考 え て間 違 い. 文 1). Barrnett,. R.. Biochem.. Cytol.. J.. and 3,. Palada,. G. E.:. 577•`589,. J. 1957. 献. Biophys.. 1958, 4). .. 2) 小 田琢 三 ・吉 沢 浩 洋 ・酒 井 晃 ・妹 尾 左 知 丸:日 本 血 液 学 会 雑 誌, 19, 371〜372, 3) 小 田琢 三:細. 1957.. 5). Oda.. T.,. Med.. Okayama,. 酒 井 晃:岡. 胞 化 学 シ ン ポ ジ ウ ム , 8, 173〜189,. 附 各 図につ い て順番 に本 文 中 に記 載 した.. 図. 説. 明. Sakai,. A.,. and. 12,. 205〜215,. 山 医 学 会 雑 誌,. Okazaki,. 71,. H.. 1958.. 1959. .. Acta..
(4) 1924. 酒. Cytochemical Part. 4.. Studies. Cytochemical. 井. on the Study. with. 晃. the. Mitochondria. on the. Electron. of Blood. Mitochondria. Cells. of Blood. Cells. Microscope. By Akira. SAKAI. Department of Pathology, Okayama University Medical School Okayama, Japan (Director: Prof. Satimaru SENO) In order to elucidate the microstructures of the mitochondria in blood cells in the relation with the sites of enzyme activities the author carried out electron microscopic observations on. the ultra-thin sectioned specimensprepared from the normal blood cells on which the cyto chemical. reaction. tellurite, As the mainly. of the. a heavy in. result,. metal. respiratory. it has been verified. mitochondria,. and. that. mitochondria not only between even in those found in a cell. as a farily in the. contiguous. mitochondrial. These the. dense. and. system. has. been made. with. the. use of potassium. that. these. the. are. terminal. significant. respiratory. those belonging to the different It has also been demonstrated. mass. mainly. locating. enzyme. differences. in the. in the. system enzyme. is localized activity,. of. kind of blood cells but also that these enzymes are found. cristae. of mitochondrion,. and some. membrane.. observations. membrane. enzyme. salt.. the. show cristae. that. there. are. of mitochondria.. some. differences. in the. enzyme. activity. between.
(5) 血球 ミ トコ ン ド リアの 細 胞 化学 的研 究 酒. 井. 論. 文. 附. 図. 1925.
(6) 1926. 酒. 酒. 井. 井. 論. 晃. 文. 附. 図.
(7) 血球 ミ トコ ン ド リアの 細 胞 化学 的研 究 酒. 井. 論. 文. 附. 図. 1927.
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