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Medi-learning

運動器系 — 細胞

骨細胞群

骨リモデリング BMU (3 細胞分業) + 骨格筋線維タイプ + 衛星細胞 (Pax7+) 骨リモデリング: BMU (Basic Multicellular Unit) 既存骨基質 (Type I コラーゲン + HA) OC 破骨細胞 (多核, 単球融合) RANK / CTSK H+-ATPase → 骨吸収 denosumab (抗 RANKL) BP 薬 OB 骨芽細胞 (間葉系由来) RUNX2 / OSX ALP, OCN → 骨形成 teriparatide (PTH 1-34) が活性化 Ocy 骨細胞 (90%+) 骨基質内に埋包 DMP1, SOST 機械感知 (mechano) → Wnt 抑制で OB 制御 romosozumab = 抗 SOST 抗体 RANK-RANKL-OPG OB → RANKL → OC 分化 OB → OPG (decoy 中和) エストロゲン → OPG↑ 閉経後骨粗鬆症 = エストロゲン↓→OPG↓→ OC 活性↑ → 海綿骨喪失 衛星細胞 (筋幹細胞) 筋線維 (myofiber) 多核合胞体、表面に基底膜 サルコメア (Z-M-Z) S Pax7+ 衛星細胞 基底膜と筋線維膜の間 (satellite position) 損傷時の活性化カスケード 1. Pax7+ → MyoD+ (活性化) 2. 増殖 → myogenin+ (分化) 3. 筋管 (myotube) 形成 4. 既存線維と融合 加齢で deep quiescent ↓ → 再生能低下 → サルコペニア 骨格筋線維タイプ (MyHC 発現で分類) Type I (slow oxidative) • MyHC: MYH7 • ミオグロビン多 (赤色) • ミトコ多、毛細血管豊富 • 持久力、姿勢維持 例: ヒラメ筋、傍脊柱筋 マラソンランナーで増加 Type IIa (fast oxidative) • MyHC: MYH2 • 中間性 (赤褐色) • 酸化的 + 解糖 • 中程度の持久 + 力 トレーニングで IIx → IIa に変換可 Type IIx (fast glycolytic) • MyHC: MYH1 • 白色筋、解糖系優位 • ミトコ少、疲労速い • 短時間最大瞬発力 例: 大腿四頭筋表層、上腕 スプリンターで肥大 滑膜: A 型 (Mφ 様 — ファゴサイトーシス) + B 型 (線維芽様 — ヒアルロン酸産生) 関節リウマチ: B 型 過増殖 + Mφ → cytokine (TNFα, IL-6) → パンヌス形成 → 軟骨/骨破壊
骨リモデリング BMU (3 細胞分業) + 筋線維タイプ + 衛星細胞ニッチ
細胞由来機能主要分子
骨芽細胞 (osteoblast)間葉系骨基質産生 (I 型 cgn + OPG)RUNX2, OSX, OPG, RANKL
骨細胞 (osteocyte)骨芽細胞由来機械感知、リモデリング指令DMP1, sclerostin (SOST)
破骨細胞 (osteoclast)単球-マクロファージ系融合骨吸収RANK, cathepsin K, H+-ATPase
骨ライニング細胞静止骨芽表面被覆

RANK-RANKL-OPG 軸

骨芽細胞 (OB) RUNX2+, OSX+, ALP+ 骨形成 + ニッチ細胞 破骨細胞 (OC) 多核 (融合)、CTSK 骨吸収 (H+ + CTSK) 破骨前駆 単球-Mφ 系 RANK+ で待機 RANKL RANK 結合 → 融合分化 OPG (decoy) OB が分泌 RANKL 中和 RANKL : OPG 比 = リモデリングの方向決定 ↑ (吸収優位) ⇄ ↓ (形成優位) RANKL : OPG 比を↑させる入力 (吸収↑) PTH (持続): RANKL ↑ → OC 活性↑ (副甲状腺機能↑症) VitD 過剰: RANKL ↑ → 高 Ca 血症 糖質コル: OB アポトーシス + RANKL ↑ → ステロイド骨粗鬆症 炎症 (TNFα/IL-6): RANKL ↑ → RA 骨破壊 エストロゲン↓: OPG ↓ → 閉経後骨粗鬆症 治療介入 denosumab: 抗 RANKL 抗体 (OPG 模倣) — 6 か月毎 BP 薬: FPP synthase 阻害で OC アポトーシス teriparatide: PTH 1-34 間欠投与 → OB 同化 romosozumab: 抗 SOST 抗体 → Wnt 経路活性化 SERM: 骨でエストロゲン作動 → OPG ↑
骨リモデリング分子制御 — RANKL/OPG ratio + ホルモン入力 + 薬剤介入

denosumab = RANKL 抗体(骨粗鬆症治療)

骨格筋線維タイプ

Type性質ミオシン重鎖
I (slow oxidative)持久力、ミオグロビン多、ミトコ多MYH7
IIa (fast oxidative)中間MYH2
IIx (fast glycolytic)短時間最大力MYH1

衛星細胞 (satellite cell)

  • 筋線維と基底膜の間に位置
  • Pax7+ が静止状態のマーカー
  • 損傷時に活性化 → 増殖 → 分化 → 筋管 → 既存線維と融合 / 新規線維形成
  • 加齢で機能低下 → サルコペニア

滑膜細胞

  • A 型 (macrophage-like): ファゴサイトーシス
  • B 型 (fibroblast-like): ヒアルロン酸産生