機械的刺激に対する軟骨細胞の応答とその細胞内情報伝達

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06671495
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 福田 寛ニ 近畿大学, 医学部, 講師 (50201744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西岡 栄恵 近畿大学, 医学部, 助手 (40258033)
• Keywords: 軟骨細胞 / ストレス / プロテインキナーゼC / ケラタン硫酸

Research Abstract

変形性関節症は関節軟骨に摩耗をきたす疾患である.その原因として軟骨細胞に加わるメカニカルストレスが最も重要な因子の一つとして知られている.これまで,このメカニカルストレスを細胞レベルで検討した報告はない.我々はFlexercell strain unitを導入してその解析を行った.この装置は,コンピューター制御による陰圧により細胞に対する伸長負荷を加えることを可能にした.
平成6年度に得られた知見として,1)メカニカルストレスによる細胞形態に変化,2)細胞層よりのグリコースアミノグリカンおよびケラタン硫酸の遊離亢進,3)DNA合成能の増加,4)軟骨細胞の固有の機能であるプロテオグリカン合成能の低下であった.以上の所見は変形性関節症における特徴的な所見であり,本研究によりその病態がin vitroで再現されたことを示している。
平成7年度は特にメカニカルストレスによるプロテオグリカン合成能の低下に注目し,この現象にプロテインキナーゼCの関与の有無を検討した.プロテインキナーゼCの阻害剤の投与により,メカニカルストレスによるプロテオグリカン合成抑制は完全に回復された.またプロテインキナーゼCを活性させるフォルボールエステルでプロテインキナーゼCをあらかじめdown regulate させた場合には,このプロテオグリカン合成抑制は認めなかった.
これらの結果は,軟骨細胞に対するメカニカルストレスの情報伝達にプロテインキナーゼCが関与することを示唆している。以上のことより当初計画した実験目標は達成され,変形性関節症の病態の一端が明らかにされたと考える.

Research Products

• [Publications] 斎藤政克: "培養軟骨細胞代謝に対する周期的牽引の影響" 近畿大学医学雑誌. 19. 521-535 (1995)
• [Publications] K. Fukuda, et al: "Zonal difference of nitric oxide synthesis with interleukin-1 in bovine chondrocyte" Inflammation Research. 44. 434-437 (1995)
• [Publications] K. Fukuda, et al.: "Interleukin-1 inhibits keratan sulfate production by rabbit chondrocytes: Possible role of prostaglandin E2." Inflammation Research. 44. 178-181 (1995)
• [Publications] K. Fukuda, et al.: "Hyaluronic acid inhibits interleukin-1-induced cartilage degradation" Jpn. J. Rheumatology. 5. 345-353 (1995)
• [Publications] K. Fukuda, et al.: "Activation of protein kinase C and the involvement of prostaglandin E2 in the inhibition of osteosarcoma-derived alkaline phosphatase activity" J. Laboratory Clinical Medicine. 126. 269-274 (1995)
• [Publications] 福田寛二,他: "変形性関節症の病因としてのメカニカルストレス:実験的アプローチ" リウマチ科. 14. 380-385 (1995)