書籍紹介「硬くて柔らかい「複雑系」骨のふしぎ」石井優 著
「硬くて柔らかい「複雑系」骨のふしぎ」
石井優 著 ISBN978-4-06-539850-0
骨は、一見、体を支える支持組織で硬くて不動なものと思われています。しかしながら、最先端の技術で観察することで以下のような驚くほど「動的」な姿が見えます。
1.骨の基本構造(実体は鉄筋コンクリート様)
(1)外側の硬い皮質骨(緻密骨)は重力に抗して体幹部を変えるために強度が保たれています。
(2)一方、内側にある網目状の海綿骨は"隙間"があることで、外部からの衝撃を緩和する役割を果たしています。
(3)骨の基本構造は、主にしなやかな骨組み(柱)をつくる膠原線維(Ⅰ型コラーゲン)と、その周りに蓄積されるリン酸カルシウム結晶(ハイドロキシアパタイト)からできていますが、パイプ椅子のパイプのように中は空いています。
2.破骨細胞と骨芽細胞による動的平衡
(1)骨を壊して吸収する破骨細胞は、マクロファージが特殊に変化して生じます。
(2)まず、マクロファージが血中から骨の表面に近づき、骨をつくる骨芽細胞とそれが分化し骨成分に埋もれた骨細胞から放出されるRANKL分子を受け取ることで、破骨細胞に分化します。
(3)一方、骨芽細胞の分化や機能は、破骨細胞由来の因子によって制御され、両細胞は、直接接触したり分子のやり取りによる非接触により、密接に連携しています。
(4)骨芽細胞は基質小胞という小さな袋状の構造物を骨に向けて放出します。
(5)その小胞の中には、コンクリート成分のリン酸カルシウムや鉄筋のコラーゲン、さらには骨化に必要な酵素群が含まれています。
(6)骨粗鬆病は通常の破骨細胞の作用で発症しますが、関節リウマチはそれとは起源も機能も大きく異なる別物("悪玉"破骨細胞)で発症することも判明しています。
3.免疫組織としての骨・骨髄
(1)骨髄は骨の中の空間に充填され、海綿骨の部分では骨と骨髄腔(硬い骨に囲まれた空間)が混じっています。
(2)骨髄腔には、造血幹細胞、間葉系のストロマ細胞さらに、骨髄腔を貫く類洞血管のネットワークがあります。
(3)造血幹細胞が生み出される血液系細胞は、大きく分けて、体中に酸素を運ぶ「赤血球」、血管の傷口をふさぐ「血小板」、さらに体の内外からの撹乱因子から身を守る「白血球」があります。
(4)なお、骨髄は造血機能のための唯一の場所ではなく最初は、胎児に栄養を与える「卵黄のう」が造血の場となっています。
(5)その後、発生が進み臓器ができると、造血幹細胞は「胎児肝臓」に移動し、さらに骨格系が出来ると、「骨髄腔」に移動し、ここで終生定住します。
(6)ストロマ細胞は骨髄腔に網目状に張り巡らされ「ハンモック」のようになっていて、血液系細胞はそこで増殖したり、別のハンモックへ移動します。
(7)なお、「骨芽細胞」と「脂肪細胞」はストロマ細胞から分化します。
(8)類洞血管はその他の血管と異なり、血管の壁に大きな隙間があり、血液系細胞は比較的自由に出入りしています。
4.がんと骨
(1)骨の中に存在する「がん」は、別の組織で発生したがんか骨にやってきて居つく「骨転移」タイプと、白血病のように造血幹細胞やそこから生じる血液系細胞ががん化するタイプがあります。
(2)がん細胞の代表的な免疫逃避機構の一つは、がん細胞の「PD-L1」という分子が免疫細胞のT細胞上の「PD-1」受容体に結合して免疫応答を抑制するケース。
(3)さらに、がん細胞が物理的に免疫の働かない場所である骨(骨髄)に逃避するケース(免疫特権)。
(4)この免疫特権は、骨髄腔のストロマ細胞が免疫抑制性のサイトカインを放出したり、免疫反応を抑制する「制御性T細胞」を引き寄せることで形成されます。
(5)また、がん細胞は増殖スペースを作るために、元々いる造血幹細胞を追い出したり、破骨細胞を活性化する物質(PTHrP)を分泌します。
最新研究でわかった。骨の新常識!!!
2026年3月5日 9:04 カテゴリー:書籍紹介
