骨の機械的刺激への応答性

Response of bone to mechanical stress

1　骨と物理的刺激の関わり

　骨の組織がメカニカルストレス応答してその量の増加をみたり，また無重力や寝たきりなどの物理的な刺激がない状態においては，骨量の速やかな減少が起こることは経験的にも明らかであり，また骨量の維持のために臨床上も重要な事項となっている^1,2）。一方で，このような骨の機械的な刺激に対する応答性のメカニズムは，現在もなお充分には明らかではない。

　骨のメカニカルストレスへの応答機序は細胞がその入口となる。骨の組織の中では，骨細胞がメカニカルストレスの感受性に役割を持つと推察されている^3,4）。骨細胞は樹状突起を多数持ち，これが存在する骨基質の中の骨細管において起こる液流動に伴う細胞側の応答が推察されている^5）。このような骨における骨液の動きは，刺激の頻度や強さに依存しており，低レベルの刺激の強さであっても，その回数が多い場合には刺激として骨形成に有効であり，またインパクトの強い刺激などもスポーツマンにおける骨のように骨の形成を促進するとされる。さらに細胞レベルにおいても液流動によって細胞が応答するとされている。これまでin vitroでは，細胞の液流動への応答が確認されている^6-14）。このような応答は血管内皮の細胞においても観察されている。骨の細胞においては一酸化窒素（NO）^15,16）やプロスタグランディン^16）などが液流動の刺激の結果産生され，またこれによる骨の細胞への制御が考えられている。