関節軟骨表層の成長過程におけるコラーゲン構成の推移と軟骨細胞周期の解明

Research Project

Project/Area Number	13770795
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Orthopaedic surgery
Research Institution	Tottori University
Principal Investigator	山下優嗣鳥取大学, 医学部附属病院, 助手 (90332783)
Project Period (FY)	2001 – 2002
Project Status	Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help	¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2002: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000) Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords	関節軟骨 / コラーゲン / 成長過程 / 軟骨細胞周期
Research Abstract	生後0日齢から3か月齢までの隔日齢および6か月齢のウィスター系ラット股関節及び膝関節のパラフィン包埋試料を作成し、成長過程の関節軟骨表層でのコラーゲン分布、軟骨細胞の分裂活性と細胞活性、靱帯付着部での靱帯生成過程骨幹端部骨化過程を観察した。実際には抗I・II・III型コラーゲン抗体、ヒストファインSAB-POキットを用い免疫組織化学的手法で観察した。生後5週齢までは関節軟骨の厚い表層全周に旺盛な分裂活性を有する軟骨細胞が存在し、I型およびIII型コラーゲンから表層が構成されており、軟骨細胞は表層内で分裂増殖し軟骨骨端の成長肥大化を担っている様である。細胞活性旺盛なこの時期、軟骨細胞はI型およびIII型コラーゲンを産生している様である。生後6〜7週齢以降の軟骨表層では、軟骨骨端が成熟し成長速度が低減していくにつれて細胞分裂活性が減少するとともに細胞活性は低下しアポトーシスにおちいる結果、細胞は表層から漸減し、産生されるコラーゲンもI型のみとなり、軟骨表層はI型コラーゲンよりなる薄い膜様構造物となる様であった。また膝関節靱帯周囲ではPCNAとIII型コラーゲン抗体による免疫組織学的標識で生後1か月令までは、特に脛骨側靱帯付着部に細胞が集中しており徐々に線維軟骨細胞様に変化していくことが判明した。一方でI・II型コラーゲンは前十字靱帯内に靱帯線維に沿って増殖し、靱帯付着部の骨端軟骨の骨化時期にあわせて靱帯付着部の線維軟骨細胞様細胞周囲にII型コラーゲン産生され始めていた。よって靱帯付着部の線維軟骨様細胞が靱帯成長部としての役割を果たした後、骨幹端部のII型コラーゲンやプロテオグリカンの生成を進めていくものと思われた。