黄色靭帯における骨化メカニズム

• Project/Area Number: 20659236
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 井上 泰一 Jichi Medical University, 医学部, 病院助教 (90406083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中間 季雄 自治医科大学, 医学部, 准教授 (50265261) ; 安食 孝士 自治医科大学, 医学部, 助教 (10382839) ; 遠藤 照顕 自治医科大学, 医学部, 臨床助教 (40406088)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2009: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2008: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 黄色靱帯 / 骨化メカニズム / 黄色靭帯

Research Abstract

脊柱靭帯骨化症では黄色靭帯特有の微細構造の違いがあると考え、共同研究者の中間は頸椎黄色靭帯の超微細構造と靭帯細胞のアポトーシスについて報告し、脊柱靭帯骨化症における黄色靭帯には構築学的な違いが存在することを証明してきており、本研究では構造的な違いに焦点を当て、骨化モデルを人工的に作製し、骨化メカニズムを証明することを検討した。
まず、黄色靭帯に対する細胞親和性を把握するためにin vitroで骨髄間葉系細胞を黄色靭帯、脂肪、腱、筋肉等の各組織と共培養し比較したところ、黄色靭帯が他の組織より間葉系細胞親和性が高いことを確認できた。次に骨化のメカニズムを解明するために間葉系細胞と各組織を骨分化誘導培地で培養することにより、靭帯の骨化様組織が発生することを確認したが、靭帯内に骨芽細胞を誘導・分化できなかった。黄色靭帯を骨化誘導するためには別の要因が考えられたため、後縦靭帯骨化、黄色靭帯骨化の30-40%に合併する糖尿病に着目し、ストレプトゾトシンを投与することにより作製した糖尿病ラット(STZラット)とII型糖尿病ラットモデルであるSDTラットの黄色靭帯を用いて実験を行った。STZラットの黄色靭帯を骨髄間葉系細胞と共培養すると靭帯内に骨化組織が見られたが、SDTラットの黄色靭帯では骨化組織は見られなかった。ところが、糖尿病ラットの黄色靭帯のみを単独で培養した場合でも、培養2週以降で骨化部分が確認できた。糖尿病による黄色靭帯の変化が骨化に大きく関与していることが予想されたが、因子の同定は期間内では突き止めることができなかった。今後も引き続き検討していく予定である。