iPS細胞と軟骨再生

関節軟骨の構造とその損傷の病態

　関節軟骨は各骨の端を覆って隣り合う骨の端と関節を構成し，滑らかな関節運動を担っている．外傷などで関節軟骨が損傷を受けると関節運動が障害され，関節可動域の低下・運動時関節痛の原因となる．さらに，軟骨は修復能に乏しいため，やがて損傷部分を起点として周辺部位に軟骨変性が起こり広がり，二次性の変形性関節症(osteoarthritis：OA)へと至りうる．軟骨の修復能が乏しい理由は，その特徴的な解剖学的構造に帰される．軟骨は軟骨細胞と軟骨細胞外マトリックス(extracellular matrix：ECM)からなる組織であり，軟骨細胞が自ら作り出した軟骨ECMに囲まれる構造を持つ組織である(図1)．

　健常な軟骨は硝子軟骨と呼ばれ，その軟骨ECMはⅡ，Ⅸ，Ⅺ型コラーゲン分子からなるコラーゲン細線維とプロテオグリカンからなる．軟骨ECMは荷重に抗し，潤滑な可動運動を担って軟骨のメカニカル機能を果たすとともに，軟骨細胞に環境を与えてその性質を維持している．外傷により軟骨が損傷を受けると，損傷部は軟骨ECMを喪失する．すると適切な環境を失った軟骨細胞は，自らの性質を維持できないため軟骨ECMが作られなくなるという悪循環に陥るため，損傷部はほとんど自然修復されない．損傷部を正常に修復するためには，細胞だけでなく同時に軟骨ECMも損傷部へ供給する必要がある．