オステオサイトの生物学的特性からヒト骨組織の多様な構造特性を説明する試み

哺乳類の骨組織を組織学的に分類すると、高度に石灰化した層板状の緻密構造によって骨の外側を構成する皮質骨と骨の内側において網目状の梁構造を形成する海綿骨に分類される。いずれの構造においても骨細胞は骨基質中に埋没し、樹状突起を伸長させることで骨基質中にて複雑なネットワーク構造を形成している。皮質骨では骨細胞のネットワークが複雑であり体重負荷に直交するように整列し、機械的刺激に対して効率よく応答していると考えられている。一方、海綿骨は皮質骨よりも石灰化度は低く、骨細胞はランダムに埋没しているように観察される。しかしながら、骨はどうして構造の異なる骨組織がつくられ、それぞれの骨基質に埋没している骨細胞は同じような役割を示すのかという点は明らかになっていない。マウスは個体が小さく皮質骨と海綿骨の骨細胞を単離することは極めて困難であり、リモデリング動物であるヒトとは異なって増齢的に個体の大きさが大きくなるモデリング動物であることが問題の解決を難しくしており、骨細胞の多岐にわたる機能に関しては未だに画一的な理解でとどまっている。そこで我々は、非症候性の口腔外科疾患における自家骨移植術で用いられた余剰検体を用いることで、皮質骨と海綿骨の骨細胞は単に骨芽細胞からの分化度が違うだけなのか、骨細胞の性質そのものが異なるのか、生体恒常性維持においてどのような影響を与えているのか、という点を明らかにしてゆく試みを始めた。

哺乳類の骨組織を組織学的に分類すると、高度に石灰化した層板状の緻密構造によって骨の外側を構成する皮質骨と骨の内側において網目状の梁構造を形成する海綿骨に分類される。いずれの構造においても骨細胞は骨基質中に埋没し、樹状突起を伸長させることで骨基質中にて複雑なネットワーク構造を形成している。皮質骨では骨細胞のネットワークが複雑であり体重負荷に直交するように整列し、機械的刺激に対して効率よく応答していると考えられている。一方、海綿骨は皮質骨よりも石灰化度は低く、骨細胞はランダムに埋没しているように観察される。しかしながら、骨はどうして構造の異なる骨組織がつくられ、それぞれの骨基質に埋没している骨細胞は同じような役割を示すのかという点は明らかになっていない。マウスは個体が小さく皮質骨と海綿骨の骨細胞を単離することは極めて困難であり、リモデリング動物であるヒトとは異なって増齢的に個体の大きさが大きくなるモデリング動物であることが問題の解決を難しくしており、骨細胞の多岐にわたる機能に関しては未だに画一的な理解でとどまっている。そこで我々は、非症候性の口腔外科疾患における自家骨移植術で用いられた余剰検体を用いることで、皮質骨と海綿骨の骨細胞は単に骨芽細胞からの分化度が違うだけなのか、骨細胞の性質そのものが異なるのか、生体恒常性維持においてどのような影響を与えているのか、という点を明らかにしてゆく試みを始めた。