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筋膜の滑走制御のキソとウソ

深層筋膜は、いくつかの層で構成される多層構造で、密に詰まったコラーゲン線維が2〜3層あり、これらはいくつかの弾性線維で区切られています。これらの層は緩やかな結合組織で覆われており、ヒアルロン酸(HA)が豊富に含まれています(Benetazzo et al.、2011)。筋膜は組織の維持と修復に積極的な役割を果たしており、豊富に神経支配され、固有感覚器、血管、リンパ管が豊富に存在しています(Stecco et al.、2007; Bhattacharya et al.、2011)。筋膜には、力の伝達、運動、安定性、全身を通じた固有感覚の伝達、滑動の促進、および運動に伴う摩擦の軽減など、多くの機能があります(Kumka and Bonar、2012)。正しい機能を確保するためには、筋膜のサブレイヤー内の緩やかな結合組織が正しい状態を持っていることが重要です。

緩やかな結合組織とその細胞外マトリックス(ECM)の肥厚と密度の増加は、筋膜の滑動能力の低下や喪失に対応しています(Langevin et al.、2011; Chaitow、2014)。結合組織が失われたり密度が変化したりすると、深層筋膜およびその下の筋肉の挙動が損なわれる可能性があります。これが多くの場合に筋筋膜痛の原因となります。筋膜密度に影響を与える重要な要素の一つは、ヒアルロン酸(HA)のようです(Stecco et al.、2014)。

HAはほとんどの細胞タイプのプラズマ膜内で膜結合合成酵素によって合成されます。これらの鎖は孔状の構造を通って細胞外空間に排出されます(Jiang et al.、2007)。得られるHAは、空間充填、関節の潤滑、水のホメオスタシス、および細胞移動を容易にするマトリックスの提供など、さまざまな機能を果たします(Fraser et al.、1997; Cowman et al.、2015)。近年では、HAが異なる運動単位間および筋内での滑らかな移動に寄与することも示されています(McCombe et al.、2001)。

この研究室の先行研究では、深層筋膜の下面にアルシアンブルーで目立って染色される線維芽細胞様細胞があり、これらは脊椎動物の体内の他の線維芽細胞様細胞と関連しているが、ヒアルロン酸の合成と分泌に特化していると提案しました(Stecco et al.、2011)。これは関節包の内面にあるシノビオサイト(Chang et al.、2010)や、眼のヒアルロン酸豊富な房水を作り出す眼球内のヒアロサイト(Sakamoto and Ishibashi、2011)に類似しています。我これらの細胞は「ファシアサイト」と呼ばれ、これはまだ形態学的および免疫組織学的に解析されていないとし、これが最近の研究の課題です。
この新しい細胞型を特徴付け、それが古典的な筋膜線維芽細胞と形態学的特徴および免疫反応性で異なることを示します。HA豊富なマトリックスの生合成に特化していることを示すことは、健康な状態での筋膜組織の粘弾性に関するHAの役割を明らかにし、筋筋膜痛、非使用萎縮、肥大、筋肉の傷跡、拘縮、線維症など、多くの病態生理学的状態に関連するものです。

. より拡大した場合、これらの細胞ははっきりと丸く、古典的な細長い紡錘形の筋膜線維芽細胞とはまったく異なります。ヒトの大腿筋膜は、0.05 MのMgCl2を使用してAlcian Blueで目立つように染色されます、そしてCEC原則を使用して、ECMに堆積した主要なGAGがHAであることを確認しました(Scott and Dorling, 1965)。 MgCl2濃度を2 Mに増加させると、染色が著しく減少し、細胞周辺の領域で細胞がより明確になりました。電解質濃度の増加に伴う染色の減少は、筋膜がHAとコンドロイチン硫酸(Schofield et al., 1975)が豊富であるという概念を支持しています。このような染色は、組織切片がヒアルロニダーゼで予備に消化されると失われます。これらの細胞は、典型的な細長い筋膜線維芽細胞の組織構造を持っておらず、むしろより丸く、細胞質は核周辺の領域に制限されています。彼らの周りには、この研究で使用されたすべてのHA特異的な染色に陽性な豊富なECMがあります。

これらの細胞周りのECMのHA性質は、HAに対して高い特異性を持つビオチニル化されたHABPを使用して確認されました。陰性コントロールは免疫染色の特異性を確認しました。一方で陽性組織コントロールでは特に臍帯血管の中膜の筋細胞の周囲で陽性反応が見られ、HAの消化後は陰性反応が観察されました。
これらの陽性染色の線維芽細胞様細胞は、半厚いおよび超薄い切片で調査されました。両方の画像は、線維性の筋膜層から離れた緩やかな結合組織と区別されます。これらの細胞は顕著な核を持ち、形状はより丸く、細胞質は核周辺の領域に制限されており、線維芽細胞よりも小さく、細長い細胞突起が少ないです。彼らの周りのマトリックスもコラーゲン線維の組織構造とは異なって見えました。これらの細胞は、共通の中間径フィラメント線維芽細胞マーカーであるビメンチンに陽性であることが、免疫特性化によって示されました。さらに、これらの細胞はS-100A4にも陽性であり、軟骨様の変質の亜型を文書化しています(Masani et al., 1986; Klein et al., 1999)。古典的な細長い筋膜線維芽細胞はS-100に対して免疫反応性ではありませんでした。手動でのカウントによれば、全体の細胞のうち29.4 ± 4.2%がS-100A4に陽性であり、したがって軟骨様変質に関与しているとされています。
HA合成酵素の発現をリアルタイムRT-PCRで調査しました。反応の特異性と虚偽のアンプリコンの欠如を検証しました。全てのサンプルは、水のサンプル(ベースライン曲線)を除いて、各増幅された配列に対して同じ特異的な融解温度を持っていました。

初めて、HA豊富なマトリックスの生合成に特化した筋膜の線維芽細胞様細胞を特徴づけました。これらの新しい細胞のクラスを「ファシアサイト」と呼んでいます。これらは古典的な線維芽細胞と形態的に異なります:前者はより丸い核、核周辺の領域に制限された細胞質、およびより小さく、細長い細胞突起を持っています。また、これらの新しい細胞の位置は独特です:線維芽細胞は線維筋膜サブレイヤー内のコラーゲン繊維束の中に存在しますが、ファシアサイトは各筋膜サブレイヤーの表面に小さな集団を形成し、線維サブレイヤーと緩やかな結合組織の境界を定義します。この独特な位置から、これらの細胞のHA生産の活動を精密に調節することが、隣接する線維筋膜サブレイヤー間の滑動を変調する可能性があり、これは筋筋膜痛や運動範囲と強く関連しているようです(Langevin et al., 2011)。

これらの線維芽細胞様細胞は古典的な線維芽細胞とは異なるECMの要素を生成しています。線維芽細胞はコラーゲンと弾性繊維を生成しますが、ファシアサイトはヒアルロン酸を生成します。したがって、筋膜には2つの異なる細胞タイプが存在することを確認できます:一つはECMの線維成分を生成/調節するためのもので、もう一つは緩やかな成分を生成/調節するためのものです。線維成分は遠隔地での力の伝達に主要な役割を果たし、ヒアルロン酸はさまざまな線維サブレイヤー間での筋膜の滑動と自立を可能にします。明らかに、筋膜はますます複雑になりつつあり、異なる役割を果たすさまざまな細胞で構成され、おそらく異なる刺激に応答しています。さまざまな細胞を正確に制御/調節する可能性は、筋膜の変化がより焦点を絞った治療と薬物に対してより反応的になる可能性があります。実際、HA濃度の変化が炎症性および変形性関節症に関連していることが既知であり(Temple-Wong et al., 2016)、筋膜滑動の欠陥が組織の全体の機能を損ない、痛みを引き起こす可能性があることも既知です(Bordoni and Zanier, 2014)。筋膜細胞の活動にどのような刺激が影響するかを理解することは、組織の水分と滑動表面の潤滑に対するHA豊富なマトリックスの影響をより良く理解するために基本的で(Stecco et al., 2011; Fakhari and Berkland, 2013)、筋筋膜痛や他の筋膜組織に影響を与える病態生理学的変化を理解するためにも重要です。

筋膜細胞の均質化物中でのHA合成酵素の発現を実証し、約30%の筋膜線維芽細胞がファシアサイトであることを発見しました。我々は、ファシアサイトの割合は、これらの細胞がメタプラジックな段階に導く刺激に依存する可能性があると考えています。
他の組織にも、高レベルのHAを合成および分泌するために特化した線維芽細胞様細胞が含まれています。これには、関節カプセルの滑膜細胞が含まれます。ここでは、2つの異なる細胞タイプが存在します:骨髄由来の単球系の細胞(A細胞)と専門の線維芽細胞(B細胞)(Iwanaga et al., 2000);そして目の中のヒアロサイト(Sakamoto and Ishibashi, 2011)、これらは組織マクロファージマーカー(Holness and Simmons, 1993)を発現します。我々が筋膜で説明した細胞はCD68に対して陰性であり、彼らが単球/マクロファージの系統でないことを示しています。したがって、彼らはS-100タンパク質陽性であり、HA合成に特化した軟骨細胞と関連している可能性が高いです。

ハイライト

ヒアルロン酸は深部筋膜と筋肉の間に存在し、これら 2 つの構造間の滑りを促進し、筋膜の緩い結合組織内でも滑走を促進し、隣接する線維性筋膜層のスムーズな滑りを保証します。深部筋膜の働きも促進します。この研究では、ヒアルロン酸に富む細胞外マトリックスの生成に特化した、筋膜内の新しい種類の細胞が同定され、これを筋膜細胞と名付けました。
この新しい細胞型は、線維芽細胞に似たいくつかの特徴を持っています。
それらは古典的な線維芽細胞とは異なる形態学的特徴を有しており、軟骨化生のマーカーである S-100A4 を発現します。
著者らは、これらの細胞はヒアルロン酸の産生に特化した新しい細胞型であると示唆しています。ヒアルロン酸は筋膜の滑走に必須であるため、これらの細胞の調節は筋膜の機能に影響を及ぼし、筋膜痛に関与する可能性があります。

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