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Advanced Care Dental Office 東京顕微鏡歯科 kanaのブログ

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骨組織の発生様式☆東京顕微鏡診療専門歯科衛生士Kim

東京顕微鏡歯科セミナー・学会

こんにちは。顕微鏡歯科衛生士☆衛生士8年目のkimです(*・ェ・*)ノ~☆

 

先日、『生体吸収性骨移植材による骨再生のメカニズムと臨床応用』のセミナーに参加しました。 

 

【骨再生セミナー】

場所 東京都心

日時 2012.11.5

演題 生体吸収性骨移植材による骨再生のメカニズムと臨床応用

 

歯科診療を行う上でとても大切な硬組織、骨についてのお勉強「発生様式について」今日はお話ししたいと思います。

 

軟骨と骨を形成する細胞は、いずれも多分化能をもった未分化間葉系細胞から分化します。

 

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骨組織は間葉系の組織のなかに直接骨組織が形成されるmembranous ossification(膜内骨化)と、はじめに軟骨組織が形成され、その軟骨が骨組織に置換されるendochondral ossification(軟骨内骨化)の2つに大別されます。

membranous ossification 膜内骨化

膜内骨化により形成される骨組織は、鎖骨、頭骨の前頭骨、後頭骨、側頭骨と上下顎骨の一部などです。膜内骨化は血管が発達している間葉組織で起こります。血管に近接した間葉系細胞は多数の突起で互いに網目状に結合しますが、徐々に大型化し骨芽細胞へと分化します。このように分化した骨芽細胞がosteoid(類骨)を形成し、石灰化を起こすことで骨組織を形成します。この様式で形成された骨は、コラーゲン線維の配列や血管の走行が不規則で、複雑な構造を呈しています。しかし、その構造はしだいに規則的になり、woven bone(線維性骨)からlamellar bone(層板骨)へと移り変わります。骨組織に存在する骨細胞は、骨芽細胞がみずからの産生した骨基質によって埋入された細胞です。分化した骨芽細胞は再び分裂することはなく、骨表面で細胞増殖は起こりません。そのため、骨表面の減少した骨芽細胞数は、周囲の結合組織中の未分化間葉系細胞が骨芽細胞に分化することで補われます。骨形成を終えた骨では骨芽細胞はlining cell(休止細胞)として、再活性されるまで静止状態になります。

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endochondral ossification(軟骨内骨化)

 軟骨内骨化は、硝子軟骨形成を経て骨組織へと置換するもので、四肢骨、頭蓋底部の骨、椎骨、骨盤などでみられます。軟骨内骨化の場合も膜内骨化と同様に、はじめに骨形成予定域で未分化の間葉系細胞が密集しますが、これらの細胞は軟骨細胞に分化します。軟骨組織は、cartilage matrix(軟骨基質)であるproteoglycanやⅡ型およびX型コラーゲンなどを分泌しながら、静止軟骨細胞から増殖軟骨細胞、肥大軟骨細胞へと分化します。骨組織に比べて軟骨組織が軽度にしか石灰化しないのは、軟骨基質に多量に含まれるproteoglycanが石灰化を抑制するためと考えられています。

 はじめに形成される軟骨組織の形は、最終的に形成される骨組織の形態ときわめて類似しており、軟骨組織が将来の骨組織の原基となっていることがわかります。硝子軟骨は発生が進むにつれて長軸中央部で肥大化し、細胞質は空砲化します。長管骨の軟骨原基を観察すると、長軸方向の両端から中央部に向かって順次分化した軟骨組織が柱状に配列しており、軟骨細胞が細胞増殖によって長軸方向への両端に向かって成長していることがわかります(interstitial growth軟骨間質成長)。軟骨組織の中央部に最も分化した肥大軟骨細胞が出現すると、その外側には、周囲を取り囲むようにbone collar(鞘状骨)が形成されます。肥大化した軟骨細胞が退化変性すると同時に、基質中では基質小胞性の石灰化が開始し、そこにprimary center of ossificationが形成されます。また、肥大軟骨細胞により産生された血管内皮増殖因子は骨組織への血管新生を誘導することで骨芽細胞の誘導を促します。侵入してくる血管周囲には多くの多能性未分化間葉系細胞が付随しており、その細胞はのちに骨芽細胞へと分化する。このようにして形成された骨芽細胞は、石灰化した軟骨基質の表面に新たな骨基質を分泌して石灰化を起こします。長管骨の骨化に伴い骨髄腔が拡大され、両端に骨幹端が形成されます。その後、骨端軟骨の中央にある軟骨細胞は肥大化し、細胞間基質が網目をつくります。その部位に新たに形成された石灰化部位をsecondary centers of ossificationといいます。それぞれ骨幹部と骨端部から形成された骨組織は、性成熟期まで骨端板とよばれる石灰化していない軟骨層によって隔てられており、X線写真でも骨端線としてよく判別できます。性成熟が完了すると骨端線が断裂・消失して骨端部と骨幹部の骨は1つになり、骨の長軸方向への成長が終了します。その後も長管骨の両端には厚さ0.2〜0.6mmの関節軟骨が残ります。

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