「リポカートリッジ」：気泡緩衝材のような超安定・柔軟な軟骨組織を発見
カリフォルニア大学アーバイン校（University of California, Irvine）の研究者らが率いる国際研究チームは、再生医療や組織工学の進歩に大きく貢献する可能性を持つ新たな骨格組織のタイプを発見しました。通常の軟骨は、外部の細胞外マトリックス（ECM）に依存して強度を保ちます。しかし、今回発見された「リポカートリッジ（lipocartilage）」は、耳、鼻、喉などの哺乳類の組織に存在し、脂肪を蓄えた細胞「リポコンドロサイト（lipochondrocytes）」によって内部から安定した支持構造を形成しています。これにより、リポカートリッジは気泡緩衝材のように柔らかく弾力性があるという特徴を持ちます。
この研究は、2025年1月9日に学術誌「Science」にオンライン掲載されました。論文のタイトルは、 「Superstable Lipid Vacuoles Endow Cartilage with Its Shape and Biomechanics（超安定な脂質液胞が軟骨の形状と生体力学的特性を付与する）」です。
研究によると、リポカートリッジの細胞は独自の脂質貯蔵システムを維持し、そのサイズを一定に保つことが分かりました。通常の脂肪細胞（アディポサイト）とは異なり、リポコンドロサイトは食事による脂肪の増減に影響を受けず、縮小や膨張を起こさないのが特徴です。
カリフォルニア大学アーバイン校の発生・細胞生物学教授であり、本研究の責任著者であるマクシム・プリクス博士（Maksim Plikus, PhD）は次のように述べています。
「リポカートリッジの柔軟性と安定性は、耳たぶや鼻先のような弾力性が求められる部位に最適な特性をもたらします。これは、再生医療や組織工学の分野で非常に魅力的な可能性を秘めています。特に、顔面の欠損や外傷の治療に応用できるかもしれません。」
「現在、軟骨の再建には患者の肋骨から軟骨を採取する必要があり、痛みを伴う侵襲的な処置が求められます。しかし、将来的には患者自身の幹細胞からリポコンドロサイトを作成し、精製して生きた軟骨を生成することが可能になるかもしれません。3Dプリンティング技術を活用すれば、個々の患者に適した形状の軟骨組織を作り出すこともできるでしょう。 これにより、先天的な奇形、外傷、さまざまな軟骨疾患の治療に新たな選択肢が生まれます。」
実は、リポコンドロサイトは1854年にフランツ・ライディッヒ博士（Dr. Franz Leydig）によって初めて発見されていました。彼はラットの耳の軟骨に脂肪滴が存在することを記録しましたが、その発見は長らく忘れ去られていました。しかし今回、最新の生化学的手法と高度なイメージング技術を用いることで、UC Irvineの研究者らはリポカートリッジの分子生物学、代謝、および骨格組織における構造的役割を包括的に解明しました。
研究チームは、リポカートリッジの脂質がどのように保持されるのかについても解明しました。彼らは、脂肪を分解する酵素の活性を抑制し、新たな脂質分子の吸収を制限する遺伝的プロセスを発見しました。この仕組みにより、リポコンドロサイトの脂質貯蔵は安定した状態に保たれ、縮小や膨張が起こらないことが明らかになりました。
また、リポカートリッジの脂肪を除去すると、組織が硬く脆くなることも判明しました。これにより、脂肪を豊富に含む細胞が組織の耐久性と柔軟性を維持する上で不可欠であることが確認されました。
さらに、研究者らは、一部の哺乳類（コウモリなど）ではリポコンドロサイトが特殊な形状に配列されることを発見しました。例えば、コウモリの大きな耳では、リポコンドロサイトが並行した隆起構造を形成しており、これが音波の調整に役立っている可能性が示唆されました。
本研究の筆頭著者であるラウル・ラモス博士（Raul Ramos, PhD, )は次のように述べています。
「リポカートリッジの独特な脂質生物学の発見は、従来の生体力学の常識を覆し、新たな研究分野を切り開くものです。」
「今後の研究では、リポコンドロサイトがどのように長期的な安定性を維持しているのか、また細胞の形状や機能を制御する分子メカニズムを解明することを目指します。さらに、細胞老化のメカニズムにも重要な手がかりを提供する可能性があります。我々の研究は、脂質の役割が単なるエネルギー代謝を超え、組織工学や医療への新たな応用を示唆していることを強調しています。」
研究チームには、アメリカ、オーストラリア、ベラルーシ、デンマーク、ドイツ、日本、韓国、シンガポールの学術機関の専門家に加え、カリフォルニア州のセラーノ動物病院やサンタアナ動物園のスタッフも参加しました。研究に協力したすべてのメンバーのリストは、論文の補足情報で公開されています。
カリフォルニア大学アーバイン校（UC Irvine）について
カリフォルニア大学アーバイン校（UC Irvine）は1965年に設立され、全米の名門大学連盟「アメリカ大学協会」に加盟しています。「U.S. News & World Report」による全米公立大学ランキングではトップ10にランクインしています。
UC Irvineは、これまで5名のノーベル賞受賞者を輩出しており、学術研究、革新、アカデミックな実績で知られています。キャンパスは世界でも最も安全かつ経済的に発展した地域の一つに位置しており、オレンジ郡で2番目に大きな雇用主として、地域経済に年間70億ドル（約1兆円）、州全体に80億ドル（約1.2兆円）の経済効果をもたらしています。
詳細については、UC Irvine公式ウェブサイトをご覧ください。
写真：リポ軟骨細胞は脂肪細胞でもなければ、従来の軟骨細胞でもありません。UCアーバイン校の発生・細胞生物学教授である筆頭著者マクシム・プリクス（右）は、プリクス研究室のポスドク研究員でこの研究の筆頭著者であるラウル・ラモスと一緒に写っている。(Credit：Ethan Perez / Charlie Dunlop School of Biological Sciences）
