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Establishment of Exercise Therapy in Disuse Syndrome of Articular Cartilage and Its Effect on the Development of Osteoarthritis

Research Project

Project/Area Number 20K19444
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Takahashi Ikufumi  金沢大学, 附属病院, 理学療法士 (30743835)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords関節軟骨 / 廃用性萎縮 / 変形性関節症 / 再荷重 / 運動 / 理学療法 / ラット / 変形性膝関節症 / 廃用症候群
Outline of Research at the Start

非荷重環境において関節軟骨に廃用性の組織学的変化が生じることが報告された。この廃用性変化の生じた関節軟骨は、運動負荷によって回復する可能性がある一方で、正常関節軟骨と比較して変形性関節症(以下OA)を発症しやすいことが報告されている。しかしながら、運動負荷によって実際に回復するか否か、そして正常関節軟骨と比較したOA進行過程や進行速度の違いについては明らかにされていない。以上より、申請研究の目的は、ラット後肢非荷重モデルを用いて、関節軟骨の廃用症候群に対する再荷重および運動療法の効果、および関節軟骨の廃用症候群がOA発症および進行に及ぼす影響、以上の2点を組織学的に明らかにすることである。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this application study was to investigate the following two things histologically. (1) to clarify the histological relationship between disuse atrophy of articular cartilage and OA, and (2) to clarify the therapeutic effect of reloading on disuse atrophy of articular cartilage.
The results revealed that (1) disuse atrophy of articular cartilage is involved in the early onset and severity of osteoarthritis and that the progression of osteoarthritis is inhibited by the non-weight bearing condition, and (2) disuse atrophy of articular cartilage can be histologically restored by reloading.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は「研究成果の概要」に述べた2つの点を組織学的に明らかにした。これらの知見は、関節軟骨の廃用性萎縮が異なる他の病気になりやすい状態であることと示唆するとともに、関節軟骨の可塑性について重要かつ画期的な組織学的知見である。このように、本研究で得られた新たな知見はいずれも理学療法分野で不足していた運動器における組織学的エビデンスを構築するものである。したがって、今後エビデンスに基づいた理学療法の確立に寄与するものであり、臨床上での治療に有益な知見であると考える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Treadmill Exercise Suppresses Histological Progression of Disuse Atrophy in Articular Cartilage in Rat Knee Joints during Hindlimb Suspension2023

    • Author(s)
      Takahashi Ikufumi、Matsuzaki Taro、Kuroki Hiroshi、Hoso Masahiro
    • Journal Title

      CARTILAGE

      Volume: 14 Issue: 4 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1177/19476035231154510

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Physiological reloading recovers histologically disuse atrophy of the articular cartilage and bone by hindlimb suspension in rat knee joint2021

    • Author(s)
      Takahashi I, Matsuzaki T, Kuroki H, Hoso M.
    • Journal Title

      Cartilage

      Volume: 13 Issue: 2_suppl Pages: 1530S-1539S

    • DOI

      10.1177/19476035211063857

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reduction of knee joint load suppresses cartilage degeneration, osteophyte formation, and synovitis in early-stage osteoarthritis using a post-traumatic rat model2021

    • Author(s)
      Takahashi I, Takeda K, Matsuzaki T, Kuroki H, Hoso M.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 16 Issue: 7 Pages: e0254383-e0254383

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0254383

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Disuse atrophy of articular cartilage induced by unloading condition accelerates histological progression of osteoarthritis in a post-traumatic rat model2020

    • Author(s)
      Takahashi I, Matsuzaki T, Kuroki H, Hoso M
    • Journal Title

      Cartilage.

      Volume: - Issue: 2_suppl Pages: 1522S-1529S

    • DOI

      10.1177/1947603520982350

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動器理学療法のネクストジェネレーション最新研究 関節軟骨の廃用性萎縮と理学療法2022

    • Author(s)
      高橋郁文
    • Organizer
      第10回日本運動器理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 非荷重によって生じた関節軟骨の廃用性萎縮は 生理的な再荷重によって回復する2022

    • Author(s)
      高橋郁文、松崎太郎、黒木裕士、細正博
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 変形性関節症早期における膝関節軟骨への荷重減少は軟骨変性、骨棘形成、滑膜炎を抑制する2021

    • Author(s)
      高橋郁文 松崎太郎 黒木裕士 細正博
    • Organizer
      第26回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 廃用性萎縮を呈した関節軟骨では変形性関節症の進行は速い―ラット変形性関節症モデルを用いた組織学的検討―2020

    • Author(s)
      高橋郁文 松崎太郎 黒木裕士 細正博
    • Organizer
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 理学療法学の観点に基づいた関節軟骨に対する組織学的研究2020

    • Author(s)
      高橋郁文
    • Organizer
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会 若手研究者による先端的基礎理学療法研究紹介
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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