けつごうそしき｜connective tissue｜組織学・解剖
肘を曲げると、皮膚の形が変わり、その下では筋肉が力を発揮し、腱を介して骨が動きます。皮膚の真皮、筋肉を包む膜、腱、骨は、いずれも結合組織を含んでいます。 CT-S5 CT-S7 CT-S10
結合組織は、体の各部分をつなぎ、支え、包む組織の総称です。組織とは、細胞と周囲の成分がまとまり、一定の構造や働きを持つものです。結合組織には、脂肪や軟骨、血液も含まれ、それぞれ物質の貯蔵、荷重の支持、運搬などを担っています。 CT-S1
皮膚から筋肉の中へ
腕の表面から内側へ見ていくと、皮膚の表皮、その下の真皮、脂肪を含む皮下組織、筋肉を包む筋膜が重なっています。体の表面を覆う表皮は上皮組織で、真皮や皮下組織は結合組織です。皮下組織は、皮膚とその奥にある筋膜をつないでいます。 CT-S5
筋肉の中にも、結合組織の薄い層が入り込んでいます。筋肉全体を包むのが筋上膜、筋線維の束を包むのが筋周膜、一本ずつの筋線維を囲むのが筋内膜です。筋線維は、収縮して力を生む細長い筋細胞を指します。周囲の結合組織は、その力を腱へ伝える経路の一部になっています。 CT-S10
筋肉には血管や神経も入り、筋線維の間に向かって枝分かれしています。血管からは酸素や栄養が届き、神経からは収縮を起こす信号が伝わります。一つの筋肉には、力を生む筋組織、信号を伝える神経組織、それらを包んで支える結合組織が組み合わされています。上皮組織を加えたこの四つが、体をつくる基本的な組織の種類です。 CT-S10 CT-S1
細胞の外側を満たす成分
真皮や筋膜をさらに拡大すると、細胞の周りに線維が走り、その間を水分の多い成分が満たしています。細胞の外にあるこうした成分を、細胞外マトリックスと呼びます。「細胞外基質」ともいい、英語の略称はECMです。 CT-S3 CT-S2
マトリックスのうち、線維の間を満たす部分を基質と呼びます。水や、長い糖の鎖を含む成分などからできています。例えば、ヒアルロン酸は糖が長くつながった分子で、プロテオグリカンはタンパク質に糖の鎖が付いた分子です。こうした成分が水分を保持し、細胞や線維の間に水を含む環境をつくります。 CT-S3
線維の間には、コラーゲンなどをつくる線維芽細胞や、異物への防御に働く細胞がいます。マクロファージは、細菌や傷んだ細胞の残骸などを取り込む細胞です。血管の外へ移動してきた白血球も、この場所で防御の働きに加わります。 CT-S2 CT-S9
引っ張る力を受ける線維と、伸びて戻る線維
代表的な線維がコラーゲン線維です。コラーゲンはタンパク質で、引っ張られる力に耐える構造をつくります。腱では、線維が密に集まり、主な力の方向に沿って並んでいます。肘を曲げる筋肉が腱を引くと、その方向の力を線維の束が受け、骨へ伝えます。 CT-S4 CT-S10
真皮の深い部分では、コラーゲンの束がさまざまな方向に走っています。肘を曲げたり伸ばしたりすると、皮膚も引かれたり形を変えたりします。多方向に配置された線維は、異なる向きから加わる引っ張りに抵抗します。 CT-S5 CT-S2
弾性線維は、伸ばされた後に戻る性質を持ちます。主な成分はエラスチンで、皮膚や大きな血管の壁などにあります。皮膚にはコラーゲン線維と弾性線維がともに含まれ、引っ張りに耐えながら変形し、力が減ると戻る性質に関わっています。 CT-S4 CT-S5
細網線維は、細いコラーゲンの線維が網目状に広がったものです。リンパ節などでは、この網目に細胞が支えられています。リンパ節は、リンパ液が通る経路にある小さな器官で、内部には異物への防御に働く免疫細胞が集まっています。 CT-S4 CT-S12
線維の密な層と、疎な層
線維がゆるやかに配置されたものを疎性結合組織といいます。皮下や血管の周囲、臓器の間などに分布し、隣り合う組織をつなぎます。線維の間には水分を含む基質があり、血液から届いた栄養などの物質は、そこを通って周囲の細胞へ移動します。 CT-S2
線維が密に集まるものは密性結合組織です。腱のように線維の向きがよくそろったものや、真皮の深い部分のように複数の方向へ走るものがあります。 CT-S2
筋膜の層構造を調べるため、防腐処理をしていない6体の献体から、胸と太ももの組織を採った研究があります。太ももの深筋膜では、コラーゲンの束が二〜三層に分かれ、一つの層の中では向きがそろい、隣の層では方向が変わっていました。その筋膜と、下にある筋肉の筋上膜との間には、疎な結合組織がありました。 CT-P1
関節の軟骨と、その下の骨
膝や肘で向かい合う骨の関節面は、関節軟骨で覆われています。軟骨細胞の周りには、コラーゲンやプロテオグリカン、水分を含むマトリックスが広がっています。表面は滑らかで、骨同士が動くときの摩擦を少なくします。 CT-S6 CT-S2
立って体重をかけると、膝の関節軟骨は押し縮める方向の力、つまり圧縮を受けます。軟骨は変形し、内部の水分も移動します。水分を引きつけるプロテオグリカンと、それを保持するコラーゲンの網目が、圧縮されたときの抵抗を生みます。 CT-S6 CT-S3
軟骨の下にある骨では、コラーゲンを含むマトリックスに、リン酸カルシウムを主成分とするミネラルが沈着しています。この石灰化によって、骨は硬くなります。マトリックスの中には骨細胞があり、細長い突起を伸ばして、周囲の細胞とつながっています。突起が通る細い管は、骨細胞へ栄養が届く経路にもなっています。 CT-S7
脂肪を蓄える組織と、血液
皮下の脂肪組織では、脂肪細胞が細胞の内側に脂質を蓄えています。脂質は、必要に応じてエネルギー源として利用されます。皮下脂肪は熱を逃がしにくくし、外から加わる力も和らげます。脂肪細胞の集まりには、細い血管や、細胞を支える結合組織の線維が通っています。 CT-S11 CT-S5 CT-S2
血液の細胞外マトリックスは、液体の血漿です。その中を、赤血球、白血球、血小板などが流れています。赤血球は酸素を運び、白血球は防御に働きます。血小板は細胞の断片で、血管が傷ついたときの止血に関わります。栄養やホルモンなど、血漿に溶けて運ばれる物質もあります。 CT-S8
細胞が成分をつくり替える
結合組織の成分は、そこにいる細胞によって維持されています。筋膜や真皮、腱では、線維芽細胞がコラーゲンや基質の成分をつくります。周囲の成分を分解する酵素もつくり、マトリックスの組み替えに関わっています。 CT-S9
骨の表面では、破骨細胞が骨の一部を取り除き、骨芽細胞が新しいマトリックスをつくります。こうして骨の一部を吸収し、新しい骨に置き換える過程を、骨リモデリングといいます。 CT-S7
運動後の変化を調べた研究では、健康な若い男性が、装置で負荷をかけながら、片脚で膝を伸ばす運動を1時間繰り返しました。運動後には、膝のお皿とすねの骨をつなぐ膝蓋腱と、太もも前面の大腿四頭筋から組織を少量採取しています。一定の栄養補給のもとで、新しくつくられるコラーゲンの割合を測りました。 CT-P2 CT-S13
この条件では、両方の組織で、6時間後と24時間後にコラーゲンの合成速度が安静時より高くなっていました。その後の測定では低下し、72時間後には、筋肉のコラーゲン合成は安静時と同じ程度になりました。膝蓋腱では、この時点にも安静時より高い合成速度が続いていました。 CT-P2
関連語
ファシア（筋膜）、腱、靱帯、コラーゲン、細胞外マトリックス、線維芽細胞、関節軟骨
出典
- CT-S5：Betts JG, Young KA, Wise JA, et al. 5.1 Layers of the Skin Anatomy and Physiology 2e. OpenStax; 2022.
- CT-S7：Betts JG, Young KA, Wise JA, et al. 6.3 Bone Structure Anatomy and Physiology 2e. OpenStax; 2022.
- CT-S10：Betts JG, Young KA, Wise JA, et al. 10.2 Skeletal Muscle Anatomy and Physiology 2e. OpenStax; 2022.
- CT-S1：Kamrani P, Marston G, Arbor TC, Jan A. Anatomy, Connective Tissue StatPearls. Updated March 5, 2023.
- CT-S3：University of Leeds. Extracellular Matrix The Histology Guide. 更新日記載なし。
- CT-S2：Betts JG, Young KA, Wise JA, et al. 4.3 Connective Tissue Supports and Protects Anatomy and Physiology 2e. OpenStax; 2022.
- CT-S9：Dick MK, Miao JH, Limaiem F. Histology, Fibroblast StatPearls. Updated May 1, 2023.
- CT-S4：University of Leeds. Fibres The Histology Guide. 更新日記載なし。
- CT-S12：Betts JG, Young KA, Wise JA, et al. 21.1 Anatomy of the Lymphatic and Immune Systems Anatomy and Physiology 2e. OpenStax; 2022.
- CT-P1：Stecco A, Macchi V, Masiero S, Porzionato A, Tiengo C, Stecco C, Delmas V, De Caro R. Pectoral and femoral fasciae: common aspects and regional specializations Surg Radiol Anat. 2009;31(1):35–42. doi:10.1007/s00276-008-0395-5.
- CT-S6：University of Leeds. Cartilage The Histology Guide. 更新日記載なし。
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- CT-P2：Miller BF, Olesen JL, Hansen M, Døssing S, Crameri RM, Welling RJ, Langberg H, Flyvbjerg A, Kjaer M, Babraj JA, Smith K, Rennie MJ. Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patella tendon and quadriceps muscle after exercise J Physiol. 2005;567(Pt 3):1021–1033. doi:10.1113/jphysiol.2005.093690.
- CT-S13：American Academy of Orthopaedic Surgeons (AAOS). Patellar Tendon Tear — Anatomy OrthoInfo. 更新日未確認。
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