『公研』2026年4月号「interview」
骨子、骨組み、屋台骨……これらの聞き慣れた慣用句の存在は、我々に「骨とは身体の支持構造である」という共通認識があることを示している。しかし骨の機能とは体を支えることだけなのだろうか。そもそも骨では何が起きているのか。知っているようで実はよく知らない骨の神秘について、大阪大学の石井優先生にお話を伺った。
いしい まさる：1973年大阪府生まれ。大阪大学医学部医学科卒業。2005年国立病院機構大阪南医療センターリウマチ科（臨床研究部）、医師（研究員）。06年米国国立衛生学研究所・国立アレルギー感染症研究所客員研究員。09年大阪大学免疫学フロンティア研究センター特任准教授。11年同特任教授。13年より現職。18年より国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所創薬デザイン研究センター招へいプロジェクトリーダー。日本学術振興会賞、日本薬理学会・江橋節郎賞、日本免疫学会賞、大阪科学賞など受賞多数。主著に『硬くて柔らかい「複雑系」 骨のふしぎ からだを支えるだけでない、知られざるはたらき』。
──石井先生が骨に興味を持たれたきっかけを教えてください。
石井 私は１９９８年に大阪大学の医学部を卒業しまして、最初は免疫内科で医者をやっていました。そこで私は関節リウマチの患者さんを何人も目にしてきました。関節リウマチとは、免疫異常によって関節の骨膜が炎症を起こし、腫れや痛み、関節の破壊や変形等が生じる病気です。今はいい薬があるので、ある程度症状をコントロールできるようになってきましたが、私が研修医の頃には治療法がまだ確立されていませんでした。外来に行くと、関節リウマチによって手が変形している方がたくさんいました。症状の重い方だと、手の骨が一つの塊になってしまっている方もいました。体の中で最も硬い組織である骨が、これほどまでに壊れてしまうことに私は強いショックを受けました。そのとき「どうして骨が壊れるんだろう？」という疑問が生まれました。それが骨に興味を持ったきっかけです。
──骨はどんな人間の体の中にも存在するのに、それを目にする機会はほとんどない、不思議な構造ですよね。
石井 変な物言いにはなりますが、骨には死のイメージがありますよね。なぜかというと、我々が何かの骨を目にするとき、その「何か」はだいたい死んでいるから。頭蓋骨の標本なんかはもちろん死んだ人間のものですし、魚の骨にしてみても、それは魚を食べた後に出てくるものであるわけです。我々が実際に骨そのものを目にするときっていうのは、その個体が死んだときなんですよね。
しかしもちろん、生きている人間の中には骨が存在します。体の内部にあるので目視はできませんが、骨は間違いなく我々の体を支えています。またおそらく後述しますが、骨には物理的に体を支えること以外にも重要な機能を備えています。そういう意味では非常に大事な組織なんですよね。でもやっぱり、イメージしづらい部分はある。
──骨には静かで動かないという印象がありますが、実際は変化を遂げているものなのでしょうか？
石井 もちろんです。たとえば我々は子供から大人に成長する過程で、物理的に大きくなりましたよね。骨も同様で、胎児の頃に形成された小さく柔らかい骨が、肉体の成長に沿ってどんどん大きく硬くなりました。
ただ、大人になって成長が止まっても、骨のリモデリングは続きます。我々の体の中では、今この瞬間にも古い骨が壊されて新しい骨がつくられるというサイクルが繰り返されているんです。このことはよく道路工事に例えられます。たとえば舗装道路も、つくるだけつくって「ハイ終わり」じゃダメですよね。道路の上を絶えず車が走ることで、少しずつではあっても確実に傷がついていくわけですから。我々の骨も同じです。普通に歩いているだけで小さな傷がついていく。生きて動いている限り、劣化は免れ得ません。ですから、小さな傷を逐一修復していく必要があります。ダメージが溜まってくると、ある日突然ボキッと折れたりします。
傷ついた骨や弱くなった骨、あるいは生成されてから長い時間が経った骨は、破骨細胞という細胞によって破壊されます。その後、骨芽細胞という細胞がやってきて、新しい骨をつくります。つまり、骨では常に新陳代謝がおこなわれているのです。一見すると骨は変化しない構造のように思えますが、実は今この瞬間にも変化し続けているということですね。かたちは同じだけど、内容は変わり続けている。言うなれば動的均衡ですね。
──骨の強靭さは破骨細胞と骨芽細胞の絶え間ない相互作用によって保たれているのですね。
石井 とはいえこの動的均衡は永続的なものではありません。たとえば、よく高齢者は骨折しやすいとか、折った骨が治りにくいとかいった話を耳にしますよね。何が原因かといえば、骨粗鬆症という病気です。骨粗鬆症とは、ざっくり言えば骨が脆くなっていく病気です。なぜ脆くなるのかというと、破骨細胞と骨芽細胞のはたらきのバランスが崩れるからです。通常であれば骨を壊す作用と骨をつくる作用は完全に釣り合っています。だからこそ骨は動的均衡を保つことができます。しかし加齢に伴い骨芽細胞のはたらきが徐々に弱まっていくと、破骨細胞の骨を壊す作用が相対的に強くはたらくようになります。壊したぶんを埋め合わせられないという状態が続き、やがて骨がスカスカになっていく。これが骨粗鬆症ですね。ちなみに、破骨細胞のはたらきを抑えるものの一つに女性ホルモンが挙げられます。女性の場合、閉経を境に女性ホルモンの分泌量がガタンと落ちるので、破骨細胞が過剰にはたらきます。だから骨粗鬆症の患者さんには女性が多いんです。
骨が脆くなっていくことを「骨密度が下がる」と表現しますが、骨密度が下がったからといって、体に異常を感じることはほとんどありません。だから気づかない。スカスカになった骨が折れて初めて、自分が骨粗鬆症だったということがわかるんです。
──20～30代の若者世代でも骨粗鬆症になるリスクはありますか？
石井 極端に偏食の方であれば、その可能性はあります。骨をつくる成分はカルシウムやビタミンＤ等ですから、そういう成分を一切摂取しないような食生活を送っていれば骨は脆くなっていきます。実際、食事の栄養バランスが軽視されていた昭和期までは、カルシウム、リン、ビタミンＤの不足が原因の「くる病」がよく流行っていました。ただ、現在の日本の食生活環境に身を置いている限り、骨にまで影響が出る例は稀です。若年性の骨粗鬆症はかなり特殊なケースですし、極端な偏食あるいは遺伝的な疾患によるものがほとんどです。
──より我々の生活に身近な「骨の異常」というと、骨折が挙げられます。折れた骨はどのようなプロセスを経て治癒されていくのでしょうか？
石井 これも破骨細胞が壊して骨芽細胞が埋めていくという作業の繰り返しです。平常時であれ緊急時であれ、これは我々の体内で常に作動しているシステムなんです。骨折っていうのは、先ほどの道路の例で言うと、通常の舗装工事よりも迅速性が求められる緊急工事みたいなものですよね。事故が起きて道路が大きく損壊したことを検知した破骨細胞と骨芽細胞が一斉に大挙してきて、急ピッチで復旧作業を行います。しかし、なぜ骨が壊れている場所に骨を壊す破骨細胞までやって来るのでしょうか？ 骨が折れると、周囲に骨の断片が飛び散っていたり、割れた断面同士がスムースになっていなかったりするわけです。だから破骨細胞が断片を掃除し、断面を「カンナがけ」の要領で綺麗にするんです。そのあとで、骨芽細胞が綺麗になった骨同士を糊付けしていく、というイメージです。
骨の意外な役割
──骨には「身体の支持構造」以外の役割もあるのでしょうか？
石井 骨はいろいろな物質の貯蔵庫になっています。一番はやはりカルシウムでしょうね。骨は主にコラーゲンとカルシウムによって組成されています。コラーゲン繊維が柵のような構造を成していて、その隙間にリン酸カルシウムというカルシウムの結晶が流し込まれている。さながら鉄筋コンクリートですね。コンクリートの部分にあたるのがリン酸カルシウムです。人体にはたくさんの骨がありますから、カルシウム結晶と化したリン酸カルシウムが体中に大量に存在しています。
カルシウムは筋肉の収縮や心臓の拍動、血液の凝固に至るまで、ありとあらゆる人体機能にとって必要不可欠なものです。カルシウムが体内からなくなれば人間は死にます。その非常に重要なカルシウムを供給するために、破骨細胞が骨を必要量破壊します。すると壊れた部分の骨の中にいたカルシウムは血中に流出し、体内の血中カルシウム濃度を高めます。ですから、骨は人体にとって必要不可欠なカルシウムの貯蔵庫だといえます。
──骨は最初からカルシウムを貯蔵する機能があったのでしょうか？ あるいは人類の進化の過程でそうなっていったのでしょうか？
石井 進化の過程でそうなった可能性は高いでしょう。我々はもともと水生動物であり、海の中にいました。海の中にはナトリウムやカルシウムが豊富に存在しているので、カルシウムが欠乏するというシチュエーションはあり得ません。だって、口を開けたらカルシウムが入ってくるわけですから。ところが我々は両生類へと進化したあたりで、カルシウムのない陸に上がってきました。それと軌を一にするように、我々の体に骨という構造ができはじめました。魚類だった頃から骨は一応あるのですが、あれは柔らかい軟骨なんですよね。居酒屋で出てくるエイヒレがいい例でしょう。サメも見た目こそいかついですが、意外と骨は柔らかい。エイもサメも軟骨魚類です。
しかしもちろん、陸で生活するには、重力に耐えられるようなもっと硬い骨が必要になる。加えてカルシウムも少ないので、体内のどこかに貯めておかないといけない。進化論的な「考察」にはなりますが、我々陸生生物の体内にある硬い骨は、その二つの課題を合理的に解決するものだと解釈することができます。そう考えると、我々はけっこう過酷な環境に適応して生きているんですね（笑）。
──そんな過酷な陸上で生活を送っている我々は、カルシウムを積極的に摂取しなければいけないということですね。多忙な社会人が効率的にカルシウムを摂取する方法があれば教えてください。
石井 言うまでもないことですが、一般的によく売られている乳製品や小魚はカルシウムをたくさん含んでいます。ただ先述の通り、日本のスタンダードな食生活さえ送っていれば、基本的には必要量のカルシウムを摂取できているはずです。それに、カルシウムを摂りすぎるのもかえってよくありません。血中カルシウム濃度が上がりすぎると、体内にカルシウム結石という石ができてしまうことがあります。それに、骨はカルシウムだけでできているわけではありません。骨はコラーゲン繊維とリン酸カルシウムによってできています。つまりリンも必要だということです。またリン酸カルシウム結晶を骨に配置するためにはビタミンＤという栄養素も欠かせません。ですから、カルシウムさえ摂ればいいという短絡思考ではなく、バランスのいい食生活を送ることがやっぱり重要です。
骨髄はどこからやってくる？
──骨には骨髄という組織が存在します。骨髄とは何なのでしょうか？
石井 骨髄は人体にとって最重要な組織の一つで、白血球、赤血球、血小板といったあらゆる血液細胞を生み出す造血幹細胞が存在している場所です。骨髄がなくなることは、体の中のありとあらゆる細胞がつくられなくなることを意味します。
ただ前提として、骨と骨髄はもともとまったく別のものです。骨髄は骨が成形される前から存在しています。母親のお腹の中にいる胎児に骨が成形されるのは、妊娠初期の４～５週目ですが、血液細胞はそれ以前からに存在しています。つまり、骨髄─厳密に言えば、骨髄の中にある造血幹細胞─もまた骨より前に存在しているということです。
より細かいことを言うと、妊娠４～５週目で卵黄嚢という胎児を包む膜のような構造が発生するのですが、ここが造血幹細胞の最初の棲み家なんですね。それが卵黄嚢の退化とともに肝臓へ遷移し、最終的に骨へ辿り着きます。
──つまり骨髄は肝臓から骨へと「お引越し」したと。これはなぜでしょうか？
石井 その前に、骨の構造についてお話ししておきましょう。
骨の真ん中には空間が空いています。外部はカチカチだけど、内部には空洞がある。なぜかというと、そのほうが身体の支持構造として強度が高いからです。仮に骨の内部までみっちり骨が詰まっていたら、骨はかえって折れやすくなります。硬さももちろん重要ですが、体にかかる荷重を吸収する柔軟さも非常に重要です。骨に中空構造があるからこそ、よっぽどの衝撃が加わらない限り我々の骨は折れません。それにもし骨が内部まで詰まっていたら、我々の体重は現在の３～４倍になってしまいます。中空構造の存在は、我々の「軽量化」にも一役買っているということです。
外は硬く、中は空洞となっている骨。これは骨髄からすれば非常に望ましい空間だと言えます。もし骨髄が肝臓の中に住み続けていたら、怪我等で肝臓を損傷した際に、骨髄までダメになってしまいます。骨髄がダメになるということは、血液がつくられなくなるということですから、当然人間は死にます。
一方、骨は体中の至るところに存在しているので、１本や２本折れたくらいではそこまでの影響はありません。それに外界からのダメージも受けにくい。以上の利点から、骨髄は骨に「お引越し」したのではないかと考えられます。ただ、骨髄が実際に「お引越し」したのかはわかりません。あくまでそういう仮説があるというだけです。
──造血幹細胞は具体的にどんな細胞をつくっているのでしょうか？
石井 あらゆる血液細胞です。体内に侵入した細菌やウイルスから体を守る白血球、体中に酸素を運搬する赤血球、出血を止める血小板など、皆さんでもご存知のあらゆる血液細胞は造血幹細胞から生まれます。もちろん、免疫に関わる細胞もすべて造血幹細胞に由来します。白血球の中には、外から入ってきた異物を食べるマクロファージや、マクロファージから得た情報を基に免疫細胞に指令を出したり異物を排除したりするＴ細胞、抗体をつくるＢ細胞のような細胞もいます。
免疫細胞には１００を超える細胞種があるので、すべてを解説することは難しいですが、どれも大事な細胞たちです。ただ共通して言えることは、すべては骨髄からできている、ということです。
──極端な例ですが、もし突然我々の体から骨がなくなってしまったら、単に身体を支える構造を失うだけではなく、血液をつくることができなくなってしまうということですね。
石井 骨が突然なくなる、という仮定はちょっと非現実的ですが、骨髄の中の空間が小さくなる代理石骨病という病気が実際にあります。この病気では、破骨細胞の機能が低下して、骨の中空構造にまで骨が過剰生成されていきます。中空構造が減ることで、骨髄の居場所がなくなります。すると何が起こるか。骨髄が骨の外へ脱出し、肝臓に戻っていきます。そして骨髄は、肝臓で造血をおこなうようになります。これを髄外造血と言います。
繰り返しますが、骨髄と骨は基本的に関係のないものです。骨髄は骨の中にいいスペースがあるからお邪魔しているだけであって、その場所を使えなくなったらよそへ行く、という感じです。骨がなくなったからといって骨髄がなくなるわけではありません。
髄外造血という話でいくと、がんでも同じことが起こります。がん細胞が骨の中に入ってしまうことを「骨転移」といいますが、骨は骨髄にとって住みよい場所であるように、がん細胞にとっても住みよい場所です。一度入り込んでしまえば、免疫細胞や抗がん剤といった外界からの影響を受けにくくなる。だからこそがん細胞は骨の中でどんどん増殖していきます。すると棲み家を追われた骨髄は、肝臓や脾臓といった場所へ移っていくことがあります。がん細胞による骨髄の乗っ取りですね。
がんの骨転移は本当に大変です。骨の内部には免疫も薬も効きづらいですし、仮に当該箇所の骨だけを除去しても、その時点ですでに体中の骨にがんが転移しているパターンが多い。かといって体中の骨をすべて除去するわけにいかないので、困りますね。もちろん抗がん剤が効く場合はありますが、完治は難しいんです。
──がんは再発することでも有名ですが、骨とは何か関係があるのでしょうか？
石井 骨との関係について述べる前に、そもそもそれが本当に再発なのかをしっかり吟味する必要があるでしょう。がんの再発というのは、10年以内に起きる場合がほとんどです。たとえばこれが20年ともなると相当珍しい。20年スパンでの再発が比較的よくみられるのは乳がんくらいのものでしょう。「がんが再発した！」と思いきや、単に人生で二度目のがんに罹っただけというパターンは往々にしてあります。
では実際に再発だった場合、いったいがん細胞は体のどこに潜んでいたのでしょうか。住環境が優れていて、外部からの影響も受けづらい場所……つまり骨なのではないか、という推論が立つわけです。おそらくがん細胞は、骨髄の奥の隅っこに潜んでいたのではないかと考えられます。これについても医学的に証明されたわけではありませんが、その可能性は高いと思います。骨髄は「細胞の図書館」とも形容される通り、いろいろな情報を記憶しているわけですから、がん細胞のような「悪い記憶」がひょっとしたら残っているかもしれません。
生きたまま骨を見る技術
──石井先生が今取り組んでいらっしゃる研究や、興味のある領域があれば教えてください。
石井 やっぱり自分は医者ですから、研究を通じて得た知見を医療の現場に応用していくことに興味がありますね。
たとえば私は「生体イメージング」という、生きたまま骨の内部を見る技術の開発に成功しました。これを骨に限らずさまざまなものの内部を見る技術へと応用発展させていきたいと考えています。実際、今まさに人体の組織の内部を見るための試作機を製作しています。この技術を用いることで、医療現場における検査精度の向上が期待できます。あるいは骨の中の細胞の動きを基にすることで、新しい骨の治療薬をつくることもできるかもしれません。
やっぱり生きたものを観察するのと死んだものを観察するのとでは全然違うんですよね。従来の実験では大抵の場合、死んだもの（＝死体）を解析していました。顕微鏡での観察を想像してもらえればわかりやすいでしょう。何らかの細胞をホルマリン固定して、薄く切って、染色して、プレパラートに乗せる。ホルマリン固定というのは要するに観察対象を殺すことです。我々が顕微鏡を覗くとき、そこに見えるのはとっくに死んだ細胞たちです。
死んだ組織と生きた組織の決定的な違いは何か。それは細胞が動くかどうかです。当たり前のことですが、死んだ組織を見ても細胞の動きは観察できません。生命のダイナミクスを解析するためには、生きた組織の内部を生きたまま観察できる生体イメージング技術が必須なんです。
──生体イメージング技術は細胞活動にまつわる研究を飛躍的に前進させたと。
石井 ただ、依然として疑問は残っています。たとえば、破骨細胞が古くなったり傷んだりした骨を壊すとき、どうやってその骨を「古い」「傷んでいる」と判断しているのか。破骨細胞には骨の表面を認識する何らかの機構が備わっているのではないかというところまではわかってきているのですが、それが具体的に何であり、どのように骨の良し悪しを判断しているかはわかっていません。また、骨は肉体の成長に伴って大きくなっていきますが、その際に骨のかたちを整形するのは骨芽細胞と破骨細胞の役目です。彼らは果たしてどのような基準に基づいて「この骨はもっと伸ばそう」「この骨はちょっと削ろう」と判断しているのか。彼らの全体的な動きを統御するオーガナイザーがあるならば、それは何なのか。ｉＰＳ細胞を駆使した骨の再生研究のおかげで、骨の構造をある程度再現することはできるようになりましたが、骨の代謝機能やカルシウム制御までは再現できていないのが現状です。生体イメージング技術がさらに発展し、細胞の動きの謎が解明されていけば、真の意味で「骨の再生」が可能になる日が来るかもしれません。
──骨は「身体の支持」にとどまらない重要構造であるわけですが、例えば身体の一部が欠損しているといった、骨の絶対量が少ない方の場合、何か健康上の影響が出ることはあるのでしょうか？
石井 体中に血液を供給するためにどれだけの骨髄量が必要なのかはよくわかっていません。おそらくそういう方の場合、今ある骨髄が欠損分を代償的に補っているんじゃないかと思います。たとえば下肢アンプテーション（切除）をしたからといって、造血機能が急に落ちるという話は聞いたことがありませんね。
──近年、美容整形ブームの一環で、身長を伸ばす「骨延長」という整形手術に注目が集まっています。リターンに比してリスクが大きいという指摘もありますが、先生はどうお考えでしょう？
石井 骨の再生能力を活かした手術ですね。人工的に脚部を骨折させたうえで創外固定器を装着し、骨を術前よりも長い状態に再生させるというものです。
実は骨を切って伸ばすという医療行為自体は昔からあるんですよね。たとえば軟骨無形成症という遺伝的に身長が伸びない疾患があるのですが、そういう方に対する治療法としてすでに確立しています。それを美容に応用して身長を伸ばそうというのが骨延長です。元々は医療行為ですので、おそらく５センチ程度は伸ばすことができると思います。ただ、リスクもあるので、決して推奨できるものではありません。
──飲酒・喫煙・運動不足といった「社会人あるある」な生活習慣が、骨に与える影響はあるでしょうか？
石井 骨代謝は非常にロバストなシステムですから、よっぽど極端な偏食に走るでもしない限りは大丈夫だと思いますよ。体中代謝や四肢代謝のほうは多少なり影響を受けるかもしれませんが、骨代謝に関してはそこまで心配する必要はないでしょう。もちろん健康な生活習慣を送るに越したことはありませんが。
ただ骨というものは、加齢に伴い確実に劣化していきます。骨密度の低下とは特殊な疾患などではなく、言うなれば一種の老化です。歳を取れば誰もが骨粗鬆症のリスクを抱えることになります。老化とそれに伴う骨の劣化は、人間である以上避けられないものです。ですから骨密度検査はしっかりやっておきましょう。先に述べた通り、我々の体は骨密度が下がったことを自覚できません。骨を折ったときに初めて、自分の骨密度が下がっていたことを知ります。そうなる前に病院で骨密度を測っておく。
また50歳を境に骨密度は下がり始めるので、早期に薬を飲んでおくことが大切です。骨密度は一度下がったら上がることはありません。ただ、薬を飲むことで骨密度の低下スピードを抑制することはできます。とにかく骨は折らないようにする。骨密度がある程度下がると、普通の場合なら折れないような小さな衝撃で骨が折れるようになります。そうなってからでは手遅れです。ですから40歳を超えたら定期検診に骨密度検査のオプションをつけてください。検査といってもＸ線で測るだけですから、簡単ですよ。
──ありがとうございました。
聞き手 本誌：岡本 滉太