軟骨基質分解産物による軟骨、滑膜細胞代謝に対する影響-サイトカイン産生に関わる転写因子について-

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470312
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 石黒 直樹 名古屋大学, 医学部, 講師 (20212871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 妹尾 久雄 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (40135380) ; 伊藤 隆安 名古屋大学, 医学部, 医員
• Keywords: matrix metalloproteinase / プロテオグリカン / 関節軟骨 / タイプIコラーゲン / 分子シャペロン / HSP47 / ラットコラーゲン関節炎

Research Abstract

関節外科領域では関節リウマチを初めとする関節炎疾患に対する治療法の一つとして関節洗浄が臨床的に有効であるとされています。細胞外基質とそこにある細胞との関連が関節症疾患の慢性化の鍵を握ると考えました。細胞外基質またはその構成成分の状態が細胞に影響を与え、又は影響を修飾する事によって疾患の慢性化さらなる基質破壊が起こる機序を証明することを目的として本研究は行われました。
本研究で我々は
(1) 各種関節炎で炎症性サイトカインによってコラゲナーゼ(MMP-1)、ストロメライシン(MMP-3)等軟骨分解系酵素が多量に産生されている事、関節基質分解産物を初めとする代謝物は関節症の進行を反映しうる事等を明らかにした(石黒ら、1999)。
(2) 転写因子NFκ-Bが骨芽細胞でTNF刺激により活性化、IL-6,IL-8,産生を招来する事が明らかとした。これは関節炎に伴う骨破壊に破骨細胞のみならず骨芽細胞も関与する可能性を示した(黒河内 1998)。(3) 転写因子NFκ-Bが軟骨細胞、滑膜細胞でTNF刺激により活性化機構が高分子ヒアルロン酸の添加によって影響を受ける事を明らかとした。 一方フィブロネクチンの分解産物では転写因子NFκ-Bの活性化を伴う炎症性サイトカインの産生は見られなかった。
(4) 関節炎に関わる新たな遺伝子を検索するためにdiferential display法による検討を行いラットATPaseをクローニングした。
(5) タイプ1コラーゲン合成で転写以後の制御機構の存在とこれがVit Dの影響を受けること、また異常コラーゲン合成下では分子シャペロンの働きが見られることを明らかとした。
本研究を通じて細胞外基質とその分子量の変化が細胞の代謝に影響を与えることを分子生物学的に証明したことは今後の変形性関節症を始めとする慢性関節炎関節症の研究ににとって大きな可能性を提供したと思います。

Research Products

• [Publications] Naoki Ishiguro: "Matrix Metalloproteinases,Tissue Inhibitors of Metalloproteinases,and Glycosaminoglycans in Synovial Fluid from Patients with Rheumatoid Arthritis." Journal of Rheumatology.26. 34-40 (1998)
• [Publications] Naoki Ishiguro: "Relationships of Matrix Metalloproteinases and their Inhibitors to Cartilage Proteoglycan and Collagen Turnover" Arthritis and Rheuamtism. 42. 129-136 (1998)
• [Publications] Toshihisa Kojima: "The retention of abnormal type I collagen in fibroblasts from patients with lethal osteogenesis imperfecta and correlated expression of HSP47" Journal of Pathology. 184. 212-218 (1998)
• [Publications] Naoki Ishiguro: "The surgical treatment of a hemophilic pseudotumor in an extremity.-a report of three cases with pathologic fractures" Hemophilia. 4. 126-131 (1998)
• [Publications] Yusuke Iwahori: "Selective neutrophil depletion with monoclonal antibodies attenuates ischemia-reperfusion injury in skeltal muscle." Journal of Reconstructive Microsurgery. 14. 109-116 (1998)
• [Publications] Takefumi Kato: "Up-regulation of COX2 expression by uni-axial cyclic stretch in human lung fibroblast cells." Biochemical and Biophysical Research Communications. 244. 615-619 (1998)
• [Publications] Toshio Miyata: "Increased Pentosidine,an Advanced Glycation End Product,In Plasma and Synovial Fluid from Patients with Rheumatoid Arthritis and Its relation with inflammatory Markers." Biochemical and Biophysical Research Communications. 244. 45-49 (1998)
• [Publications] Toshiki Iwase: "Synovial Fluid Cartilage MetaboliSm Marker Concentrations in Osteonecrosis of the Femoral Head Compared with Osteoarthrosis of the Hip" Journal of Rheumatology. 25. 527-531 (1998)
• [Publications] Kazutoshi Kurokouchi: "TNF-a Increases Expression of IL-6 and ICAM-1 Genes through Activation of NF-kB in Osteoblast-Like ROS17/2.8 Cells." Journal of Bone Mineral Research. 13. 1290-1299 (1998)
• [Publications] Naoki Ishiguro: "Macrophage activation and migration in interface tissue around loosening total hip arthroplasty components." Journal of Biomedical Materials Research. 35. 399-406 (1997)
• [Publications] Toshihisa Kojima: "Alteration of the kinetics of Type I procollagen synthesis in human osteosarcoma cells by 1,25-Dihydroxyvitamin D3." Journal of Cellular Biochemistry. 65. 542-549 (1997)
• [Publications] Eiji Yamada: "Differential display analysis of murine collagen-induced arthritis;cloning of the cDNA encoding murine ATP ase inhibitor." Immunology. 92. 571-576 (1997)
• [Publications] 石黒 直樹: "弛緩人工関節interface tissueでのchemokine遺伝子の発現" 整形外科. 48. 1494 (1997)