Contribution of antioxidants to regeneration of rotator cuff insertion
| Project/Area Number |
22K16720
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
古賀 有希久 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (00912908)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 肩 / 酸化ストレス / 腱骨付着部 / 腱板 |
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| Outline of Research at the Start |
肩腱板断裂に対する手術療法である腱板修復術は、再断裂率が高い。そのため腱板修復部再生を促進する事が重要であるが、断裂の原因が変性を基盤とするため効果的な促進方法がないのが現状であるが、申請者らはこれまで動物実験、臨床実験において腱板変性の要因は酸化ストレスでありこれが再断裂の増悪因子である事を明らかにしてきた。そこで本研究はまず動物腱板修復モデルを用いて酸化ストレス制御により修復部再生を促進できるかを検証し、次に腱板修復手術を行う患者に対して抗酸化剤投与する事により再断裂を低下させ手術成績を向上させたかを調べる。これらの実験から本疾患の新規治療薬開発への突破口にする事で国民の健康に寄与したい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はラット腱板修復モデルを用い、N-アセチルシステイン(NAC)やVitamin C(VC)といった抗酸化剤による酸化ストレスの軽減が腱板修復部に与える影響を解析した。12週SDラット48匹を用いて、棘下筋を断裂させ1週後に修復する腱板修復モデルを作製した。ラットを3群に分け断裂の1週前よりNAC(NAC群),VC(VC群),蒸留水(control群)を飲水させた。修復術後3・6・12週後に屠殺しラットの腱板と上腕骨頭を採取し、HE/ toluidine blue染色より組織学的評価を、活性酸素を検出するDihydroethidium(DHE)輝度とカルボニル化蛋白より酸化ストレスの評価を行った。また抗酸化酵素であるSuperoxide Dismutase(SOD)1, SOD2, SOD3,peroxiredoxin(PRDX)5,腱骨癒合に関連する酵素としてCOL1,COL3, MMP1,MMP3,MMP13を対象にreal time PCR法によるmRNA発現とSOD活性を測定した。また引張試験機にて腱骨付着部の引張強度を測定し3群間で比較した。結果は組織学的評価にて、chondrocytesは修復3週後のVC群と6週後のNAC群,VC群で、fibrocartilageは6週後のVC群で、collagen fiberは6週後のNAC,VC群で有意に増加した。DHE輝度は3,6週後のNAC群,VC群で有意に低下しカルボニル化蛋白濃度は6週後のNAC,VC群で有意に減少した。mRNA発現に関しては、3週後のVC群でSOD1が、6週後のNAC群でPRDX5が有意に上昇した。SOD活性は3週後のVC群で有意に増加した。引張強度は3群間に有意差は認めなかった。以上よりNAC,VC共に腱板修復部における腱骨間癒合を促進した事が証明された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた動物実験は終了し、仮説とほぼ矛盾しない結果であったためおおむね順調に進展していると思われる。しかし、動物実験での引張試験で有意差を認めなかったため、抗酸化剤だけでなく上腕二頭筋腱移植を追加した動物実験も今後行っていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度得られた動物実験の結果から、抗酸化剤の投与だけでなく上腕二頭筋腱を腱板修復部に移植し、通常の腱板修復術より修復部の癒合の促進が得られるかをさらに検討していく予定である。またさらに、ヒトを対象とした臨床応用も進めていく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(12 results)
