Mesothelial cells
Pleural mesothelial cellsは個々の細胞の直径が6μmから12μmで舗道状の単層を形成する(Light、2007年)。 胸膜中皮細胞は間葉系細胞であるが、上皮系細胞の典型的な特徴をいくつか示している。 例えば、多角形の細胞形状、表面微絨毛の発現、上皮性サイトケラチン、タイトジャンクションなどである (Andrews and Porter, 1973; Mutsaers, 2002)。 胚発生の過程で中皮細胞は、間葉系-上皮系転移(MET)およびその逆の過程である上皮系-間葉系転移(EMT)を起こし、上皮系(両極)と中皮系(多極)の表現型を行き来しながら内皮、血管平滑筋およびその他のいくつかの組織を生み出す(Batra and Antony, 2015)。 おそらく、成人の中皮細胞の一部も多能性機能を発現している可能性がある。 これは、異なる細胞表現型に分化する能力を示す前駆細胞様中皮細胞集団に関するいくつかのデータを参照している(Herrick and Mutsaers, 2004)。 中皮細胞はin vitroのトランスフォーミング増殖因子β(TGF-β1)およびPDGF刺激に応答して筋線維芽細胞表現型に変化することが実証されている(Yang et al.、2003)。
中皮細胞は肺胞を覆う界面活性剤の典型的成分である飽和および不飽和リン脂質の合成を活発に行う。 不飽和リン脂質は、摺動面間の摩擦係数を大幅に減少させる特異的な能力により、胸腔にとって特に重要であると思われる(Millsら、2006;Negrini及びMoriondo、2013)。 中皮細胞はまた、高分子量のグリコサミノグリカンであるヒアルロン酸の供給源である。 その粘度はせん断速度または速度勾配に反比例することから、HAはグラファイト様リン脂質とともに胸膜表面の潤滑に重要な役割を果たすと仮定されている(Negrini and Moriondo, 2013; Negrini, 2014)。
中皮細胞は低い静止分裂速度を示し、同時に分裂を行う細胞の割合はわずか< 0.5% である(Negryini, 2014)。 一方、中皮層は非常に脆弱であり、中皮の損傷や炎症性物質への曝露後に細胞増殖速度が著しく上昇することがある。 このことは、創傷治癒、漿膜線維化および接着形成における中皮細胞の役割を示唆している(Negrini and Moriondo, 2013)。 Mutsaersら(2000)による動物実験では、中皮は局所の正常細胞集団から再生されることが示された。 また、胸水から自由に浮遊する中皮細胞の修復的役割もあるかもしれない(Mutsaers、2004;Kienzleら、2018)。
他の上皮細胞とは対照的に、中皮細胞は、一般的にサイトケラチン、ビメンチンおよびエラスチン、フィブロネクチン、糖タンパク質、プロテオグリカンおよびI、IIおよび IV型コラーゲンなどの細胞外基質成分(LightおよびGary Lee、2003)を発現している。 したがって、線維性胸膜疾患の病態に積極的に関与している可能性が示唆されている。 Gilmerら(2017)は、中皮細胞が自己抗体を産生し、I型コラーゲンの転写と沈着をアップレギュレートすることを示しました。 胸膜中皮細胞が産生するエラスチンは、その弾性反動を担う結合組織の重要な成分である(Mecham、2018)
多数のデータが、炎症過程における中皮細胞の複雑かつ多面的な役割を指摘している。 これらの細胞は、インターロイキン8(IL-8)および単球化学誘引タンパク質(MCP-1)などのケモカイン、成長因子-血管内皮成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、基本線維芽細胞成長因子(bFGF)およびTGF-β(シュワルツおよびスター、2012)などの炎症の異なる経路で重要な役割を果たす様々な媒介物を分泌している。 中皮細胞は、貪食能力があります。 このプロセスは、局所的な炎症反応に寄与する活性酸素および窒素ラジカルの産生を誘発する(Kampら、1992)。 また、中皮細胞はサイトカインやリポポリサッカライド(LPS)の刺激に応答して大量の窒素ラジカルを産生することが明らかになっている(Owens and Grisham, 1993)。
中皮細胞の重要な特徴は、微生物だけでなく鉱物粒子、特にアスベストの貪食能力もあることである。 アスベスト繊維の貪食は,DNA損傷,テロメア短縮,その後の遺伝的不安定性,発がんにつながる有害反応の連鎖を引き起こす(関戸,2013;相田ら,2018)。 おそらく、中皮細胞の機能不全も胸膜への転移侵襲に関連した役割を担っているのだろう。 がん細胞がどのように胸膜を通過して胸膜腔に侵入するのかについては、依然として不明な点が多い。 Sriramら(2002)は、卵巣癌細胞が時間依存的に中皮単層に接着し、胸膜中皮細胞のバリア機能障害を誘導することを示したユニークな研究である。 悪性胸水の局所治療という観点からは、中皮の機能温存は効果的な胸膜癒着術に不可欠である。 硬化剤と多数の無傷の中皮細胞との密接な接触は、胸膜癒着術の成功の重要な決定要因である鮮やかな局所炎症反応およびプロフィブロティック反応の発現の前提条件であると考えられる(Aelonyら、2006)<1082ページ>。