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骨免疫学






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骨免疫学
2014年10月、日本骨免疫学会発足。
  • 高柳広・東大教授が切り開いた分野。

  • (成果)
  • 関節リウマチ患者の組織では、骨を壊す破骨細胞を活性化するタンパク質「RANKL」が多いことを発見。
  • 2000年に、炎症で集まってきた免疫細胞のT細胞がRNAKLを増加させ、破骨細胞を増やすことを突き止めた。
骨の役割は
  • 体を支える「骨組み」だけでなく、様々な物質を出して身体機能のバランスを保つ「内分泌組織」の役割も担っているらしい
  • 免疫が働かないマウスで骨の異常が見つかり、骨芽細胞(骨を作る細胞)のタンパク質が免疫細胞の働きを抑えていた。

  • 骨の細胞が出すタンパク質が心臓の働きを制御し、神経細胞が軸索を伸ばす働きに関わる。

骨細胞だけを働かないようにしたマウスで
  • 老化が早まった・・・
    • 骨細胞が全身の臓器を操っていた。
  • 栄養失調
  • 筋力が衰え
  • 免疫力が低下
  • 白血球数が減少
  • 赤血球が減少
  • インスリン分泌が低下



骨細胞が働くには、重力が必要だった。
  • やせ型で低身長だと20代でも骨密度が低下している可能性が高い。







リウマチで骨壊れる
  • 2006年、リウマチで骨が壊れる仕組みを分子レベルから解き明かし、根本的な治療に道を開く研究が盛んになっている。高柳広・東京医科歯科大学教授はこの新たな研究領域『骨免疫学』を切り開いた先駆者だ。
    1990年に東大を卒業してから7年間は整形外科の臨床医として働きながらリウマチ患者と向き合った。手術することに生き甲斐を感じてきた。だが、現場で患者の様子を見ている内に少しづつ心境が変化した。勤務していた東京都老人医療センターに併設された研究所でリウマチの研究を開始した。その後、大学に戻った。
    リウマチで骨を壊す「破骨細胞」」と免疫との関係に注目した。だが当時、整形外科には指導してもらえるような免疫の専門家が居なかった。リンパ球に詳しい研究者もいない。そこでインターフェロン研究で著名な谷口維紹・東大教授の門を叩いた。
    「初めは何か予測があったワケではなかった」と振り返る。
    リウマチはリンパ球が増える病気。
    したがって、リンパ球が破骨細胞を増やすのなら話は分かりやすい。
    だが実際には、両者を混ぜると破骨細胞は減少する。
  • 何度も調べるうちに、リンパ球の出すインターフェロンの一種が破骨細胞の増殖を抑えるこつに気づいた。

  • 骨と免疫の関連は以前から指摘されていたが、分子レベルでその関係を解き明かしたのはこれが初めて。論文は2000年に英科学誌ネイチャーに掲載。骨免疫学というコトバが初めて登場した。
    2002年にもネイチャーに掲載される。これらの功績から2003年10月、東京医科歯科大学に21世紀COEプログラムの特任教授に招かれた。05年には教授に昇進。
    骨免疫学は免疫と骨代謝の関係を分子レベルから解き明かす学問領域。免疫の影響は以前から指摘されていたが、インターフェロンが破骨細胞の増加を抑えることが分かり、分子レベルの研究が注目されるようになった。
    体内では骨を作る細胞と破骨細胞の働きで新陳代謝が起きるが、このバランスが崩れるとリウマチ骨粗鬆症などになる。
    高柳らは破骨細胞とインターフェロンの関係だけでなく、破骨細胞の増加にタンパク質の『RANKL』や『NFATc1』が影響していることも突き止めた。
    破骨細胞は最初、未熟な状態で蓄えられており、これらのタンパク質で刺激を受けると成熟して働き出す。




破骨細胞
酸を出すタイプと酸を出さないタイプ
  • 2013年、大阪大学の石井優教授らはマウスを使って、骨粗鬆症で骨が壊れる様子を細胞レベルで観察することに成功した。
  • 炎症を促す細胞の働きなどで古い骨を壊す破骨細胞の性質が変わり、骨の破壊が進んでいた。
  • 骨粗鬆症関節リウマチ破骨細胞によって骨が異常に破壊されて起こる。
  • 破骨細胞が実際に骨を壊す様子を観察したのは初めて。
  • 石井教授らは特殊な顕微鏡のレンズや検出器を改良し、解像度を10倍以上に高めて観察した。
  • 破骨細胞のうち、骨を溶かす酸を出す部分が光る遺伝子組み換えマウスで頭や太ももを観察した。
  • 骨粗鬆症のマウスは、骨の表面に大きさ20〜50マイクロbの破骨細胞がくっつき、酸を出していた。健康なマウスと比べると、破骨細胞には酸を出すタイプと酸を出さないタイプがあり、骨粗鬆症では9割以上が酸を出すタイプの破骨細胞だった。







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