軟骨細胞は、軟骨の主要な細胞です。それらは、グリコサミノグリカンとプロテオグリカン、コラーゲン線維、弾性線維で構成される軟骨の細胞外基質の分泌に関与しています。
軟骨は、骨格を形成する、または一部の脊椎動物の特定の骨に追加される、特殊なタイプの丈夫で弾力性のあるオフホワイトの結合組織です。
軟骨組織の切片で、数字の2は軟骨細胞の位置を示します（出典：Wikimedia CommonsのGuido Fregapani）
軟骨はまた、鼻、耳、喉頭などのさまざまな臓器の形に寄与します。分泌された細胞外基質に含まれる繊維の種類によって、軟骨は（1）硝子軟骨、（2）弾性軟骨、（3）線維軟骨の3種類に分類されます。
3つのタイプの軟骨には、2つの一般的な構成要素があります。軟骨芽細胞と軟骨細胞である細胞です。繊維と、細胞が位置する「ギャップ」と呼ばれる小さな空間を残すゲルに似た基本的な物質で構成されるマトリックス。
軟骨基質は、血管、リンパ管、または神経を受容せず、周囲の結合組織からの、または滑膜関節の場合は滑液からの拡散によって養われる。
特徴
軟骨細胞は、3種類すべての軟骨に存在します。それらは、間葉系細胞に由来する細胞であり、軟骨が形成されている領域では、その伸展を失い、丸めて集まり、「軟骨化」中心と呼ばれる密な塊を形成する。
これらの軟骨化センターでは、前駆細胞が軟骨芽細胞に分化し、軟骨芽細胞が軟骨基質を合成し始めます。
骨細胞（骨細胞）で発生するのと同様の方法で、マトリックスのいわゆる「ギャップ」に含まれる軟骨芽細胞は、軟骨細胞に分化します。
それらの裂孔内の軟骨細胞は分裂して、約4つ以上の細胞のクラスターを形成することができる。これらのクラスターは同質遺伝子グループとして知られており、元の軟骨細胞の分裂を表しています。
軟骨の成長と軟骨芽細胞の分化
各クラスターまたは同質遺伝子グループの各セルはマトリックスを形成するため、それらは互いに離れて移動し、独自のラグーンを形成します。結果として、軟骨は内側から成長し、この形態の軟骨成長の間質性成長と呼ばれます。
発達中の軟骨の周辺領域では、間葉系細胞が線維芽細胞に分化します。これらは、軟骨膜と呼ばれる密で不規則な膠原性結合組織を合成します。
軟骨膜には2つの層があります。I型コラーゲンと線維芽細胞から構成される外部の血管新生層です。そして、軟骨芽細胞に分裂および分化する軟骨形成細胞によって形成される別の内部細胞層は、周辺に追加されるマトリックスを形成します。
軟骨膜の細胞のこの分化を通じて、軟骨はまた、末梢並置によって成長する。この成長プロセスは、対置成長と呼ばれます。
間質性成長は、軟骨発達の初期段階の典型的なものですが、軟骨膜を持たない関節軟骨や長骨の骨端板または成長板でも発生します。
一方、体の残りの部分では、軟骨は並置によって成長します。
組織学
軟骨には3種類の軟骨形成細胞があります：軟骨芽細胞と軟骨細胞です。
軟骨形成細胞は細くて紡錘状に細長く、間葉系細胞の分化に由来する。
それらの核は卵形であり、細胞質がほとんどなく、発達が不十分なゴルジ複合体、乏しいミトコンドリアおよび粗い小胞体、そして豊富なリボソームを持っています。それらは、軟骨芽細胞または骨前駆細胞に分化することができます。
軟骨膜の内層の軟骨形成細胞、ならびに軟骨化中心の間葉細胞は、軟骨芽細胞の2つの供給源である。
これらの細胞には、高度に発達した粗面小胞体、多数のリボソームとミトコンドリア、よく発達したゴルジ体、および多数の分泌小胞があります。
軟骨組織の軟骨細胞
軟骨細胞は、細胞外マトリックスに囲まれた軟骨芽細胞です。それらは、周囲に近い場合は卵形を、軟骨のより深い領域で見られる場合は直径が約20〜30 µmの、より丸みを帯びた形状になります。
若い軟骨細胞は、顕著な核小体とゴルジ複合体、ラフな小胞体、リボソーム、ミトコンドリアなどの豊富な細胞質オルガネラを備えた大きな核を持っています。彼らはまた、豊富な細胞質グリコーゲン貯蔵を持っています。
古い軟骨細胞にはオルガネラはほとんどありませんが、遊離のリボソームは豊富です。これらの細胞は比較的不活性ですが、タンパク質合成を増やすことで再活性化できます。
軟骨細胞と軟骨の種類
軟骨細胞の配置は、軟骨が見つかる軟骨の種類によって異なります。真珠のような白い半透明の外観を持つ硝子軟骨では、軟骨細胞は多くの同質遺伝子グループに見られ、マトリックス内の繊維がほとんどない大きな隙間に配置されています。
硝子質関節軟骨（出典：EugenioFernándezPruna、Wikimedia Commons経由）
硝子軟骨は人間の骨格の中で最も豊富で、タイプIIコラーゲン繊維を含んでいます。
豊富な分岐弾性線維がマトリックス全体に分布するタイプIIコラーゲン線維と絡み合っている弾性軟骨では、軟骨細胞が豊富で、線維間に均一に分布しています。
このタイプの軟骨は、耳介、耳管、喉頭軟骨および喉頭蓋の典型です。
線維軟骨では、マトリックス内の厚く密に分布したタイプIコラーゲン線維の間に並ぶ軟骨細胞はほとんどありません。
このタイプの軟骨は、椎間板、恥骨結合、腱の挿入領域、および膝関節にあります。
特徴
軟骨細胞の基本的な機能は、異なるタイプの軟骨の細胞外マトリックスを合成することです。軟骨細胞と同様に、マトリックスと同様に、軟骨細胞は軟骨の構成要素であり、（全体として）軟骨細胞と機能を共有しています。
軟骨の主な機能の中には、衝撃や打撃や圧迫を緩和または吸収する機能があります（その抵抗と柔軟性のおかげです）。
さらに、それらは最小限の摩擦で関節の動きを可能にする滑らかな関節面を提供し、最終的には、耳介、鼻、喉頭、喉頭蓋、気管支などのさまざまな器官に形状を与えます。
作物
人体で最も豊富な硝子軟骨は、病気によるものの、とりわけスポーツによる複数の損傷を受ける可能性があります。
軟骨は非常に特殊化した組織であり、自己修復能力が比較的少ないため、その損傷は不可逆的な損傷を引き起こす可能性があります。
関節軟骨の損傷を修復するために、多くの外科技術が開発されてきました。これらの手法は、他の手法よりも侵襲性が高いものもありますが、損傷を改善できますが、修復された軟骨は硝子軟骨ではなく線維軟骨として形成されます。これは、元の軟骨と同じ機能特性を持たないことを意味します。
損傷した関節面を適切に修復するために、軟骨のin vitro成長とそれに続く移植を達成するために、自己培養技術（自身の軟骨から）が開発されました。
これらの培養物は、患者の健康な軟骨サンプルから軟骨細胞を分離することによって開発され、培養および移植されます。
これらの方法は、硝子体関節軟骨の成長と発達に効果的であることが証明されており、約2年後に関節面の最終的な回復を達成します。
他の技術は、フィブリンとアルギン酸または他の現在研究中の天然または合成物質のマトリックスまたはゲル上でのインビトロでの軟骨の培養を含む。
ただし、これらの文化の目的は、負傷した関節表面の移植とその最終的な回復のための材料を提供することです。
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