遠位尿細管

遠位尿細管は、腎臓のネフロンの一部を構成する尿細管のうち、ヘンレループの下行脚から上行脚を経て集合管に至るまでの、やや曲がりくねった部分を指します。腎小体（マルピーギ小体）で血液が濾過されてできた原尿は、近位尿細管、ヘンレループを通過した後、この遠位尿細管に到達します。ここでは、原尿が尿として最終的な組成に調整される過程で極めて重要な役割を担っており、体内の水分量や電解質バランス、さらには血液のpHを精密に維持するために働いています。

遠位尿細管の最大の役割の一つは、体液の恒常性、特に電解質のバランスと酸塩基平衡の調節です。この部位では、通過する尿中の様々なイオンの再吸収や分泌が積極的に行われます。

ナトリウムとカリウムの調節は、遠位尿細管の主要な機能です。原尿には大量のナトリウムが含まれていますが、その大部分は近位尿細管とヘンレループで再吸収されます。遠位尿細管では、残りのナトリウムの一部が体に必要な量に応じてさらに再吸収されます。このナトリウムの再吸収は、体内のナトリウム濃度や血圧を感知して副腎皮質から分泌されるミネラルコルチコイドであるアルドステロンによって強く制御されています。アルドステロンは、遠位尿細管の細胞に作用し、ナトリウムチャネルやナトリウム・カリウムポンプの働きを促進することで、ナトリウムの再吸収を増加させ、同時にカリウムの分泌を促進します。これにより、ナトリウムとカリウムの体内のバランスが維持されます。また、ナトリウムと塩素の共輸送体もこの部位での再吸収に関与しており、この輸送体はWNKキナーゼと呼ばれる一連の酵素ファミリー（WNK1, WNK2, WNK3, WNK4など）によってその活性が調整されています。特にWNK4は、アドレナリンβ2受容体を介するシグナルや糖質コルチコイドによって影響を受けることが知られています。カリウムに関しては、必要に応じて尿中への分泌や再吸収が行われ、体内のカリウムレベルが適切に保たれます。

カルシウムイオンの調節も遠位尿細管で行われます。血中のカルシウム濃度は生命維持に不可欠であり、遠位尿細管はこのカルシウムの再吸収を担う主要な部位の一つです。このカルシウム再吸収は、副甲状腺から分泌されるパラトルモン（副甲腺ホルモン、PTH）によって厳密に制御されています。パラトルモンは遠位尿細管の細胞に作用し、カルシウムチャネルやポンプの働きを高めることで、カルシウムの再吸収を促進し、血中カルシウム濃度の上昇に貢献します。

体液のpH（酸性度またはアルカリ性度）の調節も、遠位尿細管の重要な役割です。ここでは、炭酸水素イオン（重炭酸イオン、HCO3-）が積極的に血液中に再吸収されるとともに、水素イオン（プロトン、H+）が尿中に分泌されます。このプロセスにより、体内で発生する酸やアルカリを排泄または保持することで、血液のpHが狭い範囲内に保たれ、酸塩基平衡が維持されます。

水の再吸収に関しては、遠位尿細管自体での大きな調節は限定的ですが、集合管に近づくにつれて、脳下垂体後葉から分泌されるアルギニンバソプレシン（抗利尿ホルモン、ADH）に対する感受性が高まります。遠位尿細管の終わりから集合管にかけての細胞には、アルギニンバソプレシン受容体2（AVPR2）が存在しており、バソプレシンの作用を受けて水チャンネル（アクアポリン）が細胞膜に挿入されることで、尿中の水が効率的に再吸収され、尿が濃縮されます。

組織学的には、遠位尿細管を構成する細胞は、近位尿細管の細胞と比較して、ブラシ縁（微絨毛）の発達が乏しい、細胞質が明るいなどの特徴があり、光学顕微鏡による観察で区別が可能です。この組織学的特徴の違いは、腎臓の病気、例えば蛋白尿の原因が近位尿細管にあるのか、それとも他の部位にあるのかを診断する際に、病理組織検査で重要な手がかりとなります。

遠位尿細管の機能は、臨床医療においても重要です。特定の疾患や病態では、この部位の機能が障害されることがあります。また、薬物療法の標的となることもあります。例えば、サイアザイド系利尿薬は、遠位尿細管の細胞膜に存在するナトリウム・塩素共輸送体（Na-Cl共輸送体）の働きを選択的に阻害します。これにより、ナトリウムと塩素の再吸収が抑制され、浸透圧によって水の排泄が増加し、尿量が増えます。この作用は、高血圧や心不全などの治療に利用されます。

このように、遠位尿細管は腎臓の尿生成過程において、体液の組成を最終的に決定する上で中心的な役割を担っています。その機能は、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系などの全身の液性調節システムや、腎小体での濾過機能と密接に連携しており、体の恒常性維持に不可欠な存在と言えます。

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