Ⅰ型肺胞上皮細胞
(Type I pneumocyte)


〇I型肺胞上皮細胞とは

肺胞の上皮細胞のうち、酸素と二酸化炭素を交換する働きを持つものをI型肺胞上皮細胞と呼ぶ。70平方メートルにも及ぶ肺胞の表面積の95%を占めている。残りの5%はII型肺胞上皮細胞が占めており、表面活性物質を分泌することで肺胞を表面張力から守り、形態を維持する役目を果たしている。


Alveolar-sac-01

図1 肺胞
 https://embryology.med.unsw.edu.au より引用
 alveolus: 肺胞
 alveorar tyoe 1 cell :Ⅰ型肺胞上皮細胞



〇形態

I型肺胞上皮細胞は厚さ0.2μmの扁平な形態をとり、片面が肺胞(外気)に、もう片面が基底膜を介して毛細血管に接触している。細胞小器官はあまり発達しておらず、異物を取り込む飲作用小胞=ピノソームのみ観察される。

隣接する肺胞上皮細胞は密着結合しているため、隙間からの無制御な物質交換は無く、すべて肺胞上皮細胞、基底膜、血管内皮細胞を経由することとなる。これを血液空気関門と呼び、その厚さは約2.0μmである。密着結合には組織液の流出を防ぐ働きもある。

Ⅰ型肺胞上皮細胞は外気からの毒などの刺激を受けやすく、したがって傷つきやすいが、自身には分裂能傷ついた場合にはII型肺胞上皮細胞がI型肺胞上皮細胞に分化して置き換わり、傷を修復する。


〇酸素と二酸化炭素の交換

空気に触れている肺胞上皮は末端組織に比べてO2濃度が高く、CO2濃度が低く保たれており、毛細血管を流れる赤血球のヘモグロビンは酸素解離曲線に従って酸素を受け取ることができる。

無極性分子である酸素は細胞膜や基底膜を容易に通過するため、酸素の交換には特別なチャネルやトランスポーターを必要としない。二酸化炭素も酸素と同様に膜を通過することができるが、I型肺胞上皮細胞は分化の過程で透過能を二倍に向上させることが知られている。この機構にはアクアポリン5が関与するという。

〇まとめ
  • Ⅰ型肺胞上皮細胞は、肺胞の95%をカバーする厚さわずか0.2µmの薄い細胞

  • 二酸化炭素と酸素の交換機能を持つ

  • 血液空気関門を形成して血液を体外の異物から守る


○参考文献

・呼吸器系組織の創出に向けた基礎研究の進展 田所友美
・二酸化炭素の細胞膜透過に関る「CO_2チャネル」は存在するのか?  -科研費
・呼吸器とアクアポリン(日本小児アレルギー学会、2001)
・急性肺損傷(ALI),急性呼吸促迫症候群(ARDS)の 病態と診療 -藤島清太郎
・Wikipedia
   Ⅰ型肺胞上皮細胞
   肺胞
   Pulmonary alveolus
 急性呼吸窮迫症候群

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