運動による骨への刺激を受けて骨細胞が放出する物質が、マウスの老化過程や寿命に影響する可能性が報告されています。この物質には抗老化作用がある可能性もありますが、具体名や作用の仕組みは研究途上です。
運動の刺激と骨細胞の働き
骨細胞は、骨の内部に埋め込まれた細胞です。骨芽細胞が新しい骨の形成に関わるのに対し、骨細胞は機械的な刺激やホルモンの信号を受け取り、骨芽細胞や破骨細胞へ伝えます。
運動などで骨に力が加わると、骨細胞はその機械的な刺激を生物学的な信号へ変換します。この仕組みはメカノトランスダクションと呼ばれ、骨の形成や吸収を調整します。
骨に適切な負荷がかかると骨量の維持や増加が促され、負荷が不足すると骨量が減ることがあります。骨細胞は、骨に加わる力の変化を受け取り、骨を作る細胞と吸収する細胞の働きを調整します。
Piezo1が力を信号に変える
骨細胞が機械的な力を感知する仕組みの一つに、Piezo1（ピエゾワン）という機械刺激感受性イオンチャネルがあります。イオンチャネルは細胞膜を通るイオンの流れを調節するタンパク質です。Piezo1は力を受けると開き、カルシウムイオンを細胞内へ流入させます。
カルシウムの流入は、細胞内の信号伝達を始めるきっかけになります。骨細胞では、Piezo1を介した信号が骨の再構築に関わり、破骨細胞の形成を促すRANKLの分泌を抑える方向にも働くとされています。
Piezo1は骨細胞のほか、骨芽細胞や骨髄の間葉系幹細胞にも発現します。間葉系幹細胞は複数の種類の細胞へ分化できる細胞で、Piezo1を介した機械刺激は骨芽細胞への分化にも関与します。
骨の外へ広がる信号
骨細胞が受け取った刺激は、骨の内部の細胞間で伝わります。骨細胞は突起を伸ばして互いにつながり、骨芽細胞や破骨細胞とも情報をやりとりしながら、骨の形成と吸収を調整します。
骨細胞が関わる機械刺激の信号には、骨の外に関わる経路もあります。Piezo1を介した反応には、骨髄のマクロファージからのVEGFA放出を促す経路や、腸と骨の間の調節に関わる経路が含まれます。
これらの経路が、運動によって骨細胞から放出される抗老化物質と同じものだとは確認されていません。運動に伴う骨細胞の物質放出がマウスの老化や寿命に影響する可能性と、Piezo1を介した骨の機械刺激への応答は、別の研究上の話題です。
寿命への影響をめぐる研究
運動によって骨細胞から放出される抗老化作用のある物質が、マウスの老化過程や寿命に影響する可能性が報告されています。
放出される物質の具体名や作用機序は、まだ明らかになっていません。Piezo1が機械刺激を細胞内信号へ変える仕組みは骨の応答を説明する手がかりですが、寿命への影響を担う物質そのものを特定するものではありません。
