StudyMed医師国家試験

ミルクのように白い血清―濁りが教えるカイロミクロンの増加

第111回医師国家試験 E問題 第17問

国試問題にチャレンジ

第111回 E問題 第17問

遠心分離した血液検体を別に示す。  この検体が示唆するのはどれか。

第111回 E問題 第17問の問題画像
  1. a.HDLの増加
  2. b.LDLの増加
  3. c.リン脂質の増加
  4. d.遊離脂肪酸の増加
  5. e.カイロミクロンの増加

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、遠心分離した血液の見た目から、どのリポ蛋白が増えているかを読み取る問題だ。注目してほしいのは血清の色と透明度。対照の血清は黄色く透き通っているのに、もう一方は血清全体が牛乳のように白く濁り、上のほうほどクリーム状になっている。この状態を何と呼ぶかな。
医学生医学生
乳び血清ですね。検査部の実習で、「乳びが強くて測定に影響が出る」と言われた検体を見たことがあります。
ドクタードクター
いい経験だね。では、なぜ脂質が増えると血清が白く濁るんだろう。
医学生医学生
脂質が増えれば、何でも濁るのではないでしょうか。コレステロールが高い人の血清も白いイメージがあります。
ドクタードクター
そこがよくある誤解なんだ。脂質は水に溶けないから、血中ではアポ蛋白やリン脂質に包まれたリポ蛋白という粒子として運ばれる。血清を濁らせるのは、光を散乱させるほど大きな粒子、つまりトリグリセリド、TGをたっぷり含むリポ蛋白なんだ。
医学生医学生
生化学の講義で、リポ蛋白は大きい順にカイロミクロン、VLDL、IDL、LDL、HDLと習いました。大きいほど比重が軽いんでしたね。
ドクタードクター
その通り。カイロミクロンは最も大きく最も軽く、成分の大部分がTGだ。VLDLもTGが主体。一方、LDLやHDLは粒子が小さく、光をほとんど散乱しない。だから、LDLが著しく高い家族性高コレステロール血症でも、血清は透明のままなんだ。
医学生医学生
じゃあ、さっきの私のイメージは間違いだったんですね。LDLの増加やHDLの増加では白濁しない、と。
ドクタードクター
そういうこと。HDLは最も小さく重い粒子で、末梢の余分なコレステロールを肝臓へ戻す役割を担う。TGもわずかしか含まないから、増えても濁りの原因にはならない。
医学生医学生
リン脂質や遊離脂肪酸の増加はどうでしょう。どちらも脂質ですよね。
ドクタードクター
リン脂質はリポ蛋白の表面の膜をつくる成分で、それ単独が増えても血清が乳白色になることはない。遊離脂肪酸は脂肪組織のTGが分解されて出てくるもので、主にアルブミンと結合して運ばれ、リポ蛋白粒子をつくらない。だから濁りは生じないんだ。
医学生医学生
そうなると、白く濁って上にクリーム状の層が見えるのは、最も大きく軽いカイロミクロンが増えているから、ということですね。
ドクタードクター
正解。カイロミクロンは小腸で吸収した食事由来の脂質を運ぶリポ蛋白で、比重が軽いから上に浮いてクリーム層をつくる。この検体が示唆するのはカイロミクロンの増加だ。
医学生医学生
食事由来ということは、食後に採血しても同じように濁りますか。
ドクタードクター
いいところに気づいたね。健常者でも脂肪の多い食事のあとは一過性にカイロミクロンが増え、血清が濁ることがある。だから脂質検査は原則として10時間以上の絶食後、空腹時に採血するんだ。病的なものとしては、リポ蛋白リパーゼ欠損症やアポC-II欠損症による高カイロミクロン血症、つまりI型や、カイロミクロンとVLDLがともに増えるV型がある。
医学生医学生
Fredrickson分類ですね。CBTのときに表で覚えましたが、見た目との対応までは意識していませんでした。
ドクタードクター
血清を冷蔵庫で一晩静置する血清静置試験と組み合わせると覚えやすい。上層にクリーム層ができればカイロミクロン、下層が濁っていればVLDLの増加を考える。I型は上層クリームで下層透明、IV型は全体が濁ってクリーム層なし、V型は上層クリームで下層も混濁、IIa型は透明だ。今回の画像は遠心直後なので、I型かV型かまでは決められない点にも注意しよう。
医学生医学生
臨床的には、TGがすごく高い患者さんで何に気をつければいいですか。
ドクタードクター
いちばん怖いのは急性膵炎だ。TGが1,000 mg/dLを超えるような著しい高TG血症ではリスクが高まる。発疹性黄色腫や、眼底の血管が白っぽく見える網膜脂血症がみられることもある。腹痛を訴える患者さんの採血管が真っ白だったら、高TG血症による膵炎を頭に浮かべてほしい。
医学生医学生
採血管の見た目ひとつで、病態まで想像できるんですね。病棟で検体を見るときに意識してみます。

まとめ

遠心分離した血清が乳白色に混濁する乳び血清は、光を散乱させる大きなリポ蛋白、すなわちTGに富むカイロミクロンやVLDLの増加を示し、上層にクリーム層をつくる外観はカイロミクロンの増加を強く示唆します。LDLやHDLは粒子が小さく、増加しても血清は透明であり、リン脂質や遊離脂肪酸の増加も白濁の原因にはなりません。カイロミクロンは食事由来の脂質を運ぶ最大・最軽のリポ蛋白で、食後にも増えるため脂質検査は空腹時採血が原則です。病的にはLPL欠損症などによるI型やV型の脂質異常症でみられ、血清静置試験で上層のクリーム層と下層の混濁を見分けることで表現型の推定に役立ちます。著しい高TG血症は急性膵炎のリスクとなるため、採血管の外観から病態を想起できることは臨床で大きな意味を持ちます。

解答・解説

正解はeです

画像の読み取り

血液を遠心分離すると、重い血球成分(赤血球など)が管の底に沈み、上澄みに血清が分離する。左の対照では、血清は黄色で透明であり、向こう側が透けて見える。これに対し右の検体では、血清部分全体が牛乳のように白く濁っており、上部ほどクリーム状の色調が強い。このように脂質のために血清が乳白色に混濁した状態を「乳び(乳び血清)」と呼ぶ。

血清が白く濁る理由

脂質は水に溶けないため、血中ではアポ蛋白・リン脂質に包まれたリポ蛋白という粒子として運ばれる。光を散乱させて血清を濁らせるのは、径の大きいリポ蛋白、すなわちトリグリセリド(中性脂肪、TG)を多く含む粒子である。 ・カイロミクロン:最も大きく(径およそ100〜1,000 nm)、比重が最も軽い。成分の大部分(約85〜90%)がTG。 ・VLDL(超低比重リポ蛋白):カイロミクロンより小さいが、やはりTGが主体。 ・LDL・HDL:粒子が小さく光をほとんど散乱しないため、増えても血清は透明のままである。 したがって、血清の白濁はTGに富むリポ蛋白の増加を意味し、強い乳びとクリーム状の外観はカイロミクロンの増加を最もよく示す。

カイロミクロンの増加をきたす状況

健常者でも脂肪の多い食事の後には一過性にカイロミクロンが増加し、血清が混濁しうる。病的なものとしては、リポ蛋白リパーゼ(LPL)欠損症などによる高カイロミクロン血症(WHO分類I型)や、カイロミクロンとVLDLがともに増加するV型の脂質異常症がある。このため脂質検査は原則として10時間以上の絶食後(空腹時)に採血する。 以上から、この検体が示唆するのはカイロミクロンの増加である。

選択肢考察

  1. ×a.  HDLの増加

    HDL(高比重リポ蛋白)はリポ蛋白の中で最も小さく比重が重い粒子で、末梢組織や血管壁の余分なコレステロールを肝臓へ戻す働き(コレステロール逆転送)を担う。粒子が小さくTGもわずかしか含まないため、増加しても血清は透明のままであり、白濁の原因にならない。

  2. ×b.  LDLの増加

    LDL(低比重リポ蛋白)はコレステロールを最も多く含む(重量の約40〜50%)リポ蛋白で、肝臓から末梢組織へコレステロールを運ぶ。粒子が小さいため、LDLが著しく増加する家族性高コレステロール血症(IIa型)などでも血清は透明である。血清の白濁はLDLの増加を示す所見ではない。

  3. ×c.  リン脂質の増加

    リン脂質は細胞膜の主要な構成成分であり、血中ではリポ蛋白の表面の膜を形づくっている。リン脂質単独の増加が血清を乳白色に混濁させることはなく、本検体の所見を説明するものではない。

  4. ×d.  遊離脂肪酸の増加

    遊離脂肪酸は脂肪組織のTGが分解されて放出されるもので、血中では主にアルブミンと結合して運ばれ、筋などのエネルギー源として利用される。リポ蛋白粒子を形成しないため、増加しても血清の混濁は生じない。

  5. ○e.  カイロミクロンの増加

    カイロミクロンは小腸で吸収された食事由来(外因性)の脂質を運ぶリポ蛋白で、成分の大部分がTGであり、リポ蛋白の中で最も大きく最も軽い。大きな粒子が光を強く散乱するため、増加すると血清は乳白色に混濁し、静置すると比重の軽さから上層に浮いてクリーム層をつくる。本検体の乳白色でクリーム状の血清はカイロミクロンの増加を示唆する。

リポ蛋白の種類と特徴(大きい順=比重の軽い順)

・カイロミクロン:小腸で合成。食事由来のTGを末梢へ運ぶ。主成分はTG。 ・VLDL:肝臓で合成。肝臓で作られた内因性TGを末梢へ運ぶ。主成分はTG。 ・IDL(中間比重リポ蛋白):VLDLからTGが除かれて生じる中間体。 ・LDL:IDLからさらに生じる。主成分はコレステロールで、末梢へコレステロールを供給する。 ・HDL:肝臓・小腸で合成。末梢のコレステロールを肝臓へ回収する。 カイロミクロンとVLDLのTGは、毛細血管内皮にあるLPLによって分解される。

WHO(Fredrickson)分類と血清の外観

・I型:カイロミクロン増加。冷蔵庫で一晩静置すると上層にクリーム層、下層は透明。 ・IIa型:LDL増加。血清は透明。 ・IIb型:LDLとVLDLの増加。軽度に混濁しうる。 ・III型:IDL(レムナント)増加。混濁。 ・IV型:VLDL増加。全体が混濁し、クリーム層はできない。 ・V型:カイロミクロンとVLDLの増加。上層にクリーム層、下層も混濁。 このように、血清を低温で静置したときに上層のクリーム層があればカイロミクロン、下層の混濁があればVLDLの増加を考える(血清静置試験)。

高カイロミクロン血症の臨床

TGが著しく高い(目安として1,000 mg/dLを超えるような)状態では急性膵炎のリスクが高まり、発疹性黄色腫や網膜脂血症(眼底の血管が白っぽく見える)がみられることがある。I型の原因としてLPL欠損症やアポC-II欠損症が知られる。

検査上の注意

乳びは食後の採血でも生じるため、脂質検査は空腹時採血が原則である。乳びの強い検体では、光学的な測定法を用いる検査項目に誤差が生じることがある。

POINT

・血清の乳白色混濁(乳び)=TGに富む大きなリポ蛋白(カイロミクロン、VLDL)の増加 ・静置して上層にクリーム層→カイロミクロン、下層の混濁→VLDL ・LDL・HDLは粒子が小さく、増えても血清は透明 ・カイロミクロンは食事由来TGを運ぶ最大・最軽のリポ蛋白で、食後にも増える→脂質検査は空腹時採血 ・著しい高TG血症は急性膵炎のリスク

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。