遠位尿細管と集合管

遠位曲尿細管と集合管は、ネフロンの最終段階であり、精密に調節される部分です。これらは濾過された負荷のごく一部しか処理しませんが、ナトリウム、カリウム、酸、水の正確かつホルモンによって制御される調整を行い、尿の最終的な組成を決定します。ここでは、異なる細胞型がアルドステロン、バソプレシン、および酸塩基シグナルに応答します。

Definition

遠位尿細管と集合管は、緻密斑より遠位のネフロンセグメントであり、遠位曲尿細管はチアジド感受性共輸送体を介して塩化ナトリウムを再吸収し、集合管の主細胞は上皮性ナトリウムチャネルを介してナトリウムを再吸収しカリウムを分泌し、介在細胞は酸塩基輸送を処理します。これらすべてはホルモン制御下にあります。

Scope

このトピックでは、遠位曲尿細管における塩化ナトリウムの再吸収、主細胞によるナトリウムの再吸収とカリウムの分泌、介在細胞による酸塩基の処理、およびこれらのプロセスを調整するホルモン調節について扱います。これは生理学的な参照項目であり、臨床的なガイダンスではありません。

Core questions

• 遠位曲尿細管はどのように塩化ナトリウムを再吸収しますか？
• 主細胞はどのようにナトリウムを再吸収し、カリウムを分泌しますか？
• 介在細胞はどのように酸塩基バランスに貢献しますか？
• アルドステロンとバソプレシンはこれらのセグメントをどのように調節しますか？

Key concepts

• チアジド感受性Na-Cl共輸送体 (NCC)
• 主細胞と上皮性ナトリウムチャネル (ENaC)
• ROMKチャネルを介したカリウム分泌
• 介在細胞とプロトン/重炭酸輸送
• アルドステロン感受性遠位ネフロン
• バソプレシン調節性水透過性
• 電気発生性ナトリウム再吸収と管腔内陰性電位

Mechanisms

遠位曲尿細管では、アピカル側のチアジド感受性Na-Cl共輸送体がナトリウムと塩化物を再吸収し、その輸送は基底膜側のNa+/K+-ATPaseによって設定され、キナーゼシグナル伝達によって調節されます。集合管では、主細胞がアピカル側の上皮性ナトリウムチャネルを介してナトリウムを再吸収します。この電気発生的な取り込みにより、管腔は相対的に陰性となり、アピカル側のROMKチャネルを介したカリウム分泌が促進されます。このプロセスはアルドステロンによって刺激されます。介在細胞は、アピカル側のプロトンポンプと交換体を介してプロトンまたは重炭酸を分泌し、酸塩基バランスを微調整します。バソプレシンは集合管の水透過性を高め、この領域におけるナトリウムと酸塩基の処理を全体的な水分調節と結びつけます。

Clinical relevance

これらのセグメントは、アルドステロンとバソプレシンが腎臓にその作用の多くを発揮し、いくつかの利尿薬が作用する場所であるため、その生理学はナトリウム、カリウム、および酸塩基調節の解釈の基礎となります。この項目は、正常な遠位ネフロン輸送を参照資料として提示するものであり、診断や治療の推奨を提供するものではありません。

Evidence & guidelines

ここで要約されている輸送プロセスは、遠位曲尿細管および集合管の主細胞と介在細胞のセグメント生理学レビュー、ならびに上皮性ナトリウムチャネルの特性評価に基づいており、分子、電気生理学、および灌流尿細管の証拠を統合しています。

History

機能研究により、塩化ナトリウムの再吸収、カリウムの分泌、および酸塩基輸送が特定の遠位セグメントに局在することが示され、その後、分子研究により、チアジド感受性共輸送体、上皮性ナトリウムチャネル、ROMKカリウムチャネル、および介在細胞輸送体が同定され、ホルモン作用が特定の膜タンパク質と関連付けられました。

Key figures

• David H. Ellison
• David Pearce
• Bernard C. Rossier

Seminal works

• subramanya-2014
• pearce-2015
• roy-2015

Frequently asked questions

集合管におけるナトリウム再吸収とカリウム分泌はどのように関連していますか？

主細胞は上皮性ナトリウムチャネルを介してナトリウムを再吸収し、これにより尿細管腔が相対的に陰性になります。この電気的勾配はアピカルチャネルを介したカリウムの分泌を促進するため、これら2つのプロセスは結合しており、両方ともアルドステロンによって促進されます。

介在細胞は何をしますか？

集合管の介在細胞は、細胞の種類と体の酸塩基の必要性に応じて、プロトンまたは重炭酸を分泌することにより、酸塩基バランスを微調整します。