停止し、あなたの骨について考える:どのようなイメージが頭に浮かぶ? おそらく、ニヤニヤした顎を持つ頭蓋骨、またはあなたの指とつま先に向かって伸びる強い白い手足。 あなたも、あなたの静脈を通ってコース血液を生産し、それらの中の骨髄を考えるかもしれません。 しかし、これは全体像ではありません、あなたの骨格は秘密を隠しています:それは脂肪でいっぱいであり、誰もその理由を知りません。,

未解決の謎

この未解決の謎は驚くべきことです。 科学者たちは、私たちの骨髄には、一世紀以上前に脂肪細胞と呼ばれる脂肪貯蔵細胞が含まれていることに最初に気づいた。1私たちの骨に脂肪細胞を持つことは珍しいとしてあなたを打つかもしれませんが、そうではありません:哺乳類では、骨髄脂肪組織(MAT)は、出生後に着実に開発し、私たちが成人期に達するまでに、それは骨髄容積の70%までを構成することができるように思春期に急速に蓄積し、これは総脂肪量の8%以上を表します!,2

マットは骨格の周りに均一に分布していませんが、代わりに腕と脚で優勢です。 この周辺マットは生れの後で早く成長し、まれに減らされないし、そしてこうして”構成マット”(cMAT)と名付けられました。3対照的に、脊椎、骨盤および胸骨などのより多くの中央部位および長骨のより近位部位は、より少ないMATおよびより多くの造血赤色骨髄を含む(図参照)。, これらの部位では、骨髄脂肪細胞はよりびまん性であり、環境的または病理学的要因に応答して増加または減少する傾向があり、したがって、このデポーは”調節MAT”(rMAT)と呼ばれている。3

骨髄脂肪細胞の他の特性もまた、これらの骨格部位によって異なり、MATが健康および疾患に及ぼす影響に対する潜在的な意味を有する。2,3実際、MATは老化とともにさらに増加し、骨格、代謝および血液学的疾患を含む多様な臨床状態において増加する(図)。, その結果、MATは現在、多くの疾患の発症における潜在的なプレーヤーとしてかなりの関心を集めている。 しかし、白色および褐色脂肪組織(それぞれWATおよびBAT)とは異なり、MATの研究は比較的限られている。 その結果、MATの生理学的および病理学的機能はあまり理解されていない。4そう、マットの機能は何であり、いかにそれは人間の健康に影響を与えるかもしれませんか。

骨髄脂肪組織(MAT)の解剖学的分布、臨床的関連および潜在的な機能。, 骨格のイメージはKricun(1985)から適応されています。16cMAT、構成マット;rMAT、規制マット;TZD、チアゾリジンジオン;FGF21、繊維芽細胞成長因子21;LMW/MMW/HMW、低/中/高分子量。 Kricun ME1985赤黄色骨髄変換:いくつかの孤立性骨病変の位置に及ぼす影響。 骨格放射線学14(1),pp.10-19. ©国際骨格学会1985. シュプリンガーの許可を得て。

骨に悪いですか?,

増加した骨髄脂肪(BMA)は、例えば骨粗鬆症、老化およびエストロゲン欠乏症において、骨密度の低下および骨格脆弱性の増加と関連している。5これは、MATが骨格の完全性にどのように影響するかについての研究を動機づけた。

一つの可能性は、骨髄脂肪細胞が骨形成骨芽細胞と同じ骨格幹細胞前駆体を共有していることであり、その場合、MATの蓄積は骨芽細胞の発達を犠牲にして起こる可能性がある。,6しかし、これは胚発生の間に本当である間、postnatalティッシュの維持に貢献するためにこの共通の前駆物質が成人期まで持続すればしっかりと確立され別の可能性は、骨髄脂肪細胞が、骨形成を直接損なうおよび/または骨吸収を刺激する局所因子を分泌し、それにより骨折リスクを増加させることである。

7興味深いことに、このようなパラクリン作用は、原発性骨髄/リンパ系癌、または他の場所からの転移を問わず、骨内の腫瘍の成長を促進する可能性,8,9

マットの蓄積は、したがって、骨の健康に悪いですか? 残念ながら、それは伝えるには時期尚早です。 MATの増加は骨折リスクの上昇と関連している可能性があるが、MATの増加は常に骨損失と関連しているとは限らない。 骨格腫瘍の発生に対するMATの潜在的な影響もまた完全に理解されている必要があります。 Osteoporosisしょう症、骨格癌および老化に関連する疾患によってもたらされる公衆衛生上の課題を考えると、MATのこれらの機能を解明することは、進行中の,

血液学

骨髄の重要な機能は血球産生にあるため、MATの初期の研究の多くが血液学的観点から追求されたことは驚くべきことではありま 一般に、bmaの減少は造血の増加と関連しており、10はMATの抑制効果を示唆している。

この可能性を支持し、画期的な2009年の論文は、MATの蓄積を遮断することが骨髄移植後の造血回復を促進することを明らかにした。,11これは重要な翻訳的意味を持っている:骨髄移植の多くの受信者は、貧しい長期的な回復を示し、したがって、骨髄脂肪形成を抑制することは、新しい

しかしながら、すべてのデータが造血に対する負の効果を支持するわけではない。 実際、最近の研究では、骨髄移植の文脈では、骨髄脂肪細胞は幹細胞因子と呼ばれる分子を分泌し、それを通して造血幹細胞の再生および造血幹細胞の再生を促進することが示唆されている。,12したがって、MATの骨に対する推定効果に関しては、造血作用への影響は、最初に疑われたよりも複雑であることが証明されている(図)。

骨を超えて:代謝および内分泌機能

骨および骨髄内のMATの機能は決定的に確立されているが、骨髄脂肪細胞は局所作用因子を分泌することによって骨格恒常性および造血に影響を与えることができることは明らかである。 しかし、MATは、WATのように、内分泌産物を分泌して全身代謝効果を発揮するのでしょうか?

私たちの研究室や他の研究からの最近の研究は、この可能性を支持しています。, 多くの報告は、骨髄脂肪細胞がレプチン、エネルギー恒常性、炎症および生殖機能に大きな影響を与えるプロトタイプ脂肪細胞由来ホルモンを産生することを示しています。7我々は、WATのように、MATのレプチン発現が減少したカロリー摂取量に応答して抑制されることを見出し、13MATとWATは、それらの内分泌機能を調節するため

MATが循環レプチンに寄与するかどうかは不明であるが、他の内分泌因子の供給源としての機能が明らかになってきている。, 私たちの研究の主な焦点は、脂肪組織によって産生される他の主要なホルモンであるアディポネクチンの供給源としてのMATにありました。 この脂肪質の源にもかかわらず、循環のadiponectinは肥満で減り、熱の制限の間ののような痩せる状態で、高められます。 アディポネクチンに関する20年の広範な研究の後でさえ、このいわゆる”アディポネクチンパラドックス”の基礎は不完全に理解されたままでした。

このレンズを通して、私たちは新しい光の中でマットを見始めました。, WATとは全く対照的に,マット形成は動物および神経性食欲不振を有するヒト患者におけるカロリー制限中のような飢餓状態で増加する。14MATと循環アディポネクチンは、老化、エストロゲン欠乏、グルココルチコイドまたは抗糖尿病薬による治療後など、他の多くの状態でも増加します(図)。4しかし、これらは単なる偶然ですか、それともMATは実際に循環アディポネクチンに寄与していますか?

この質問に答えるために、我々はMAT形成に抵抗するユニークなマウスモデルにおける研究と臨床観察を組み合わせた。, これらのアプローチは、カロリー制限の間に、マットの拡張が循環アディポネクチン、15の完全な増加のために必要であることを明らかにした結論は、私た熱の制限の間の4,13マットの拡張はまた骨格筋内の新陳代謝の適応に影響を及ぼすようです。15これがアディポネクチンまたは他の内分泌因子を介しているかどうかは不明であるが、MATが全身作用を発揮する可能性を強調している。,

今後の問題

過去十年間で、MAT研究の急成長フィールドは非常にMATの形成と機能の我々の理解を進めています。 MATは、もはや骨髄内の不活性な”空間充填剤”ではなく、骨格改造、腫瘍進行、造血調節、全身内分泌および代謝機能に多様な意味を持つ活性組織と考えられている。 それにも拘わらず、この研究のマットだが遅れるのは、ワット、バット、そのための多くの重要な問題はしっかりと答えいたします。,

ありがたいことに、広範な科学コミュニティは現在、MAT研究の周りに合体しています。 BMAに関する最初の国際会議は2015年にフランスのリールで開催され、2016年と2017年にはフォローアップ会議が成功しました。 スイスのローザンヌで開催された2017年のBMA会議では、bmaの知識を向上させることを目的とした国際骨髄脂肪学会(International Bone Marrow Adiposity Society)の設立に投票しました。www.bma-society.orgこれらの開発は、MATの研究に対する関心と熱意の高まりを強調しています。, したがって、今後の研究努力は、内分泌器官として、そしてそれ以降の両方で、MAT生物学の基礎知識のロックを解除し続けると確信することができます。,

William P Cawthorn,Chancellor’S Fellow and MRC Career Development Fellow,University/British Heart Foundation Centre for心血管科学センター,University of Edinburgh,UK

Ormond A MacDougald,John A Faulkner Collegiate Professor of Molecular and Integrative Physiology,University of Michigan Medical School,Ann Arbor,MI,USA

  1. Muir R&Drummond WB1893Journal of Anatomy&生理28 125-141.
  2. Scheller EL et al. 2016内分泌学の動向&代謝27 392-403。,
  3. Scheller EL et al. 2015Nature Communications6 7808.
  4. Scheller EL et al. 2016年5月251-269号に掲載された。
  5. シュワルツAV2015フロンティア内分泌学(ローザンヌ)6 40.
  6. Gimble JM et al. 1996年(平成19年)421年(428年)
  7. Sulston RJ&Cawthorn WP2016ホルモン分子生物学と臨床調査28 21-38.
  8. Shafat MS et al. 2017年12月9日1320-1332.
  9. モリスEV&エドワーズCM2016内分泌学のフロンティア(ローザンヌ)7 90。
  10. Horowitz MC et al. 2017年6月時点で193-204となっている。,
  11. Naveiras O et al. 2009自然460 259-263.
  12. Zhou BO et al. 2017Nature Cell Biology19 891-903.
  13. Cawthorn WP et al. 2016年15月7日、508-521にレンタル移籍した。
  14. Ghali O et al. 2016年7月、ローザンヌ125に移籍した。
  15. Cawthorn WP et al. 2014細胞代謝20 368-375。1985年(平成14年)10月19日には、日本テレビ系列で放送されていたテレビドラマ”ドラゴンボール!