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膝前十字靱帯断裂後の自然治癒靭帯強靭化に向けたメカニカルストレスの探索と検証

Research Project

Project/Area Number 22K11372
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionSaitama Prefectural University

Principal Investigator

高柳 清美  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 客員教授 (20274061)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金村 尚彦  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (20379895)
村田 健児  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (30792056)
森下 佑里  東京家政大学, 健康科学部, 講師 (60880440)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords前十字靭帯 / 自然治癒 / 伸張ストレス / メカニカルストレス / 炎症反応 / 膝前十字靭帯 / 力学強度 / 保存療法
Outline of Research at the Start

膝関節前十字靭帯(ACL)は自然治癒しないため、外科的再建術が選択される。我々は治癒しないとされてきたACL保存療法を確立するために動物を利用した基礎研究やACL保存療法によって生じるとされる二次的な障害予防について知見を積み上げてきた。しかし、ACL断裂の保存療法が整形外科領域において一つの選択肢となり得るためには、さらなる強度の改善が必要不可欠である。我々はこれまでの研究結果から靭帯強度に影響する要因として、治癒過程における靭帯線維芽細胞に対するメカニカルストレス、すなわち伸張ストレスに着目し、ACL保存療法がACL断裂後の治療における一つの選択肢となり得るための治癒靭帯の強靭化に挑む。

Outline of Annual Research Achievements

膝前十字靱帯断裂後の自然治癒靭帯強靭化に向けたメカニカルストレスとして、昨年度は伸張ストレスの重要性を示した。生体内における自己治癒ACLの伸張刺激への適応については未だ検討されていなかったため、本年度はその時期について調査した。
in vitroの結果では、炎症環境を再現した繊維芽細胞に対して、伸張刺激は増殖期で生成が活発になるCollagen type IIIやTGF-β1といった遺伝子発現が減少した。また、治癒処置を行なった後2週間の関節固定を設けることで、8週間後の治癒靭帯強度を改善させ、固定しない群や1週間という短期間の固定に比べてI型およびIII型コラーゲン量が多かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

伸張ストレスの重要性、そして炎症との関連性を示したため、現在はそのメカニズムの検証をあたっている

Strategy for Future Research Activity

昨年度は、生体内で伸張ストレスを調整するモデルを利用し、治癒靭帯への伸張ストレスが靭帯の強度に重要であることを示した。しかし、炎症期間に関節を運動させることは、自然治癒した靭帯の強度を低下させた。現在、そのメカニズムについて、靭帯の網羅的遺伝子解析から検証を進めている

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Cell Migration Ability of Rat Anterior Cruciate Ligament-derived Fibroblasts is Enhanced by Co-culture with Infrapatellar Fat Pad2024

    • Author(s)
      寺田 秀伸、小島 拓真、高須 千晴、川端 空、二瓶 孝太、高柳 清美、金村 尚彦、村田 健児
    • Journal Title

      Journal of Physical Therapy Fundamentals

      Volume: 27 Issue: 1 Pages: 16-24

    • DOI

      10.24780/jjptf.JJPTF_2023-08

    • ISSN
      2436-6382
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Effect of Stretch Stress on Anterior Cruciate Ligament Cells to Improve Self-Healing Ligament Strength2023

    • Author(s)
      Chiharu Takasu, Hidenobu Terada, Takuma Kojima, Sora Kawabata, Takuma Kano, Yuri Morishita, Naohiko Kanemura, Kenji Murata, Kiyomi Takayanagi
    • Organizer
      ORS 2023 Annual Meeting - Orthopaedic Research Society
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of infrapatellar fat pad fibrosis on the mechanical properties of the anterior cruciate ligament2023

    • Author(s)
      Hidenobu Terada, Chiharu Takasu, Takuma Kojima, Sora Kawabata, Takuma Kano, Kiyomi Takayanagi, Naohiko Kanemura, Kenji Murata
    • Organizer
      ORS 2023 Annual Meeting - Orthopaedic Research Society
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 膝蓋下脂肪体が前十字靭帯由来線維芽細胞の遺伝子発現に及ぼす影響 -膝蓋下脂肪体の線維化に着目して-2023

    • Author(s)
      寺田秀伸, 川端空, 小島拓真, 高須千晴, 押田竜河, 竹下和希, 眞下葵, 金村尚彦, 村田健児, 高栁清美
    • Organizer
      第31回 埼玉県理学療法学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 膝蓋下脂肪体との共培養が前十字靭帯由来線維芽細胞の靭帯治癒関連指標に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      寺田秀伸, 小島拓真, 高須千晴, 川端空, 森下侑里, 峯岸雄基, 加納拓馬, 金村尚彦, 村田健児, 髙栁清美
    • Organizer
      第27回 日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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