Embryology · 9.2
骨格系:脊柱
Skeletal System — Vertebral column
🧠 脊柱形成の核心は「再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)」の1点に尽きる:1個の椎骨は1個の体節から作られるのではなく、隣り合う2個の硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)の“継ぎ目”から作られる。 各硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)が頭側半分(疎)と尾側半分(密)に割れ、ある硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)の尾側半分+直下の硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)の頭側半分が癒合して1個の椎体になる。この「ズレ」があるからこそ、①脊髄神経が椎骨の間(椎間孔intervertebral foramen椎間孔(intervertebral foramen)intervertebral foramen(椎間孔))を通り、②筋節由来の筋はもとの体節レベルの神経支配を保ったまま椎骨をまたいで付着できる。
硬節の再分節化
傍軸中胚葉paraxial mesoderm傍軸中胚葉(paraxial mesoderm)paraxial mesoderm(傍軸中胚葉)(10-1-skeletal-striated-muscle参照)由来の体節は、腹内側の硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)と背外側の皮筋節dermomyotome皮筋節(dermomyotome)dermomyotome(皮筋節)に分かれる(10-1-skeletal-striated-muscle)。硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)はさらに頭尾方向に2つの領域に分化する。
flowchart TD
A["各体節の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sclerotome'>硬節</span>"]
A --> B["頭側半分:細胞密度が低い(疎)"]
A --> C["尾側半分:細胞密度が高い(密)"]
B --> D["ある<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sclerotome'>硬節</span>の尾側半分(密)+直下の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sclerotome'>硬節</span>の頭側半分(疎)が癒合"]
C --> D
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='definitive vertebral body'>定型椎体</span>が完成"]
この結果、1個の定型椎骨definitive vertebra定型椎骨(definitive vertebra)definitive vertebra(定型椎骨)は、もとの体節番号でいう隣接する2つの硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)にまたがって形成される。
⭐ 「椎骨は2つの硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)の継ぎ目から作られる」という再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)は脊柱発生の最重要事項。この“半分ずつのズレ”のおかげで、脊髄神経は椎骨の中央(もとの体節の高さ)を通過でき、椎間孔intervertebral foramen椎間孔(intervertebral foramen)intervertebral foramen(椎間孔)から出ることができる。
脊索と椎間板
椎体の中では、脊索notochord脊索(notochord)notochord(脊索)(05-2-notochord-formation)は硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)由来の骨組織osseous tissue骨組織(osseous tissue)osseous tissue(骨組織)に取り囲まれてほぼ消失するが、椎骨と椎骨の間(椎間板intervertebral disc椎間板(intervertebral disc)intervertebral disc(椎間板)の位置)では脊索notochord脊索(notochord)notochord(脊索)周囲の組織が残り、線維輪annulus fibrosus線維輪(annulus fibrosus)annulus fibrosus(線維輪)(硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)由来の結合組織)に囲まれた髄核nucleus pulposus髄核(nucleus pulposus)nucleus pulposus(髄核)として存続する。
💡 「椎体の中では脊索notochord脊索(notochord)notochord(脊索)は消え、椎間板intervertebral disc椎間板(intervertebral disc)intervertebral disc(椎間板)の中でだけ髄核nucleus pulposus髄核(nucleus pulposus)nucleus pulposus(髄核)として残る」という対比は、再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)とセットで理解すると覚えやすい:椎体は“密”な組織に囲まれて脊索notochord脊索(notochord)notochord(脊索)が押しつぶされるが、椎間板intervertebral disc椎間板(intervertebral disc)intervertebral disc(椎間板)の位置は元々“疎”な組織由来のため脊索notochord脊索(notochord)notochord(脊索)が生き残れる。
筋・血管との位置関係
再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)は、筋・血管の分節性segmental分節性(segmental)segmental(分節性)にも重要な帰結をもたらす。
- 筋節(myotome, 10-1-skeletal-striated-muscle)は再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)の影響を受けず、もとの体節の高さにとどまる。 そのため、筋は隣り合う2つの椎骨をまたいで斜めに走る形になり、脊髄神経は“もとの”体節レベルで筋を支配し続ける。
- 分節動脈segmental artery分節動脈(segmental artery)segmental artery(分節動脈)(segmental arteries, 将来の肋間動脈・腰動脈lumbar arteries腰動脈(lumbar arteries)lumbar arteries(腰動脈))は、もともと体節の間を走っていたが、再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)の結果、定型椎体definitive vertebral body定型椎体(definitive vertebral body)definitive vertebral body(定型椎体)の中央を貫くようになる。
まとめ
- 各硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)は頭側(疎)・尾側(密)に分かれ、ある硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)の尾側半分と直下の硬節sclerotome硬節(sclerotome)sclerotome(硬節)の頭側半分が癒合して定型椎体definitive vertebral body定型椎体(definitive vertebral body)definitive vertebral body(定型椎体)を形成する(再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化))。
- この“半分ずつのズレ”により脊髄神経は椎骨中央(もとの体節の高さ)を通過し椎間孔intervertebral foramen椎間孔(intervertebral foramen)intervertebral foramen(椎間孔)から出られる。
- 脊索notochord脊索(notochord)notochord(脊索)は椎体の中でほぼ消失するが、椎間板intervertebral disc椎間板(intervertebral disc)intervertebral disc(椎間板)の位置では髄核nucleus pulposus髄核(nucleus pulposus)nucleus pulposus(髄核)として存続する。
- 筋節は再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)の影響を受けずもとの体節レベルにとどまるため、筋は椎骨をまたいで斜めに走り、神経支配はもとの分節を反映する。
- 分節動脈segmental artery分節動脈(segmental artery)segmental artery(分節動脈)は再分節化resegmentation再分節化(resegmentation)resegmentation(再分節化)の結果、定型椎体definitive vertebral body定型椎体(definitive vertebral body)definitive vertebral body(定型椎体)の中央を貫くようになる。