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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a novel treatment strategy against degenerative disc diseases

Research Project

Project/Area Number 16K10843
Research InstitutionNational Defense Medical College

Principal Investigator

千葉 一裕  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 整形外科, 教授 (80179952)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 細金 直文  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 整形外科, 講師 (10365306)
今林 英明  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 整形外科学, 講師 (40296629)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords椎間板 / 椎間板変性 / 遺伝子 / 一塩基多型 / 全ゲノム相関解析 / 酸化ストレス / 活性酸素種 / 高気圧酸素負荷
Outline of Annual Research Achievements

過去2年間でわれわれが行ってきた単一塩基多型を用いた全ゲノム相関解析ではアレル出現頻度が10%以下の新たな感受性遺伝子や、過去に発見したCILP、COLL11A1、THBS2などの感受性遺伝子の相互作用は明らかと出来なかった。一方で、酸化ストレスシグナルが椎間板変性やヘルニアの発生に影響を与える可能性が示唆された。そこで、椎間板変性過程における酸化ストレスの関与を検証する目的でWistar系ラット尾椎椎間板穿刺による椎間板変性モデルを作成し、活性酸素種(reactive oxygen species,以下ROS)のマーカーであるNitrotyrosineで免疫染色を行ったところ、穿刺群では非穿刺対照群と比較し有意に陽性細胞数が増加していた。また、椎間板変性に対する高気圧酸素環境(hyperbaric oxygen、以下HBO)の影響を検証する目的で、穿刺群および対照群に1日2時間10日間、小動物用チャンバーでHBO(100%酸素、2.5絶対気圧)を負荷したところ、暫定的ながら組織学的検討で椎間板変性の進行が抑制されるという結果が得られた。採取した椎間板組織からmRNAを抽出し、HBOによる遺伝子発現変化を検討したところ、Type IIコラーゲンやアグリカンなどの細胞外マトリクスタンパク質のmRNAの発現が亢進し、TNFα、COX-2など炎症性サイトカインのmRNAの発現が抑制される傾向にあることを見出した。また、これらのin vivoの実験と並行して、椎間板髄核細胞の生物学的特性を有すると考えられているU-CH1-N細胞を利用して、in vitroの実験系の構築を試みた。昨年度は、U-CH1-N細胞へのリポポリサッカライドの添加、マクロファージ様細胞株との共培養などの実験を施行し、遺伝子発現解析を行った。現在までのところ、まだ十分なin vitroモデルは確立できていないが、今後、実験条件の最適化を行い、椎間板変性に対するHBOの効果を、in vitroモデルを利用してより詳細に検討したいと考えている。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A multiethnic meta-analysis defined the association of rs12946942 with severe adolescent idiopathic scoliosis2019

    • Author(s)
      Takeda Kazuki、Japan Scoliosis Clinical Research Group (JSCRG)、Kou Ikuyo、Otomo Nao、Grauers Anna、Fan Yan-Hui、Ogura Yoji、Takahashi Yohei、Momozawa Yukihide、Einarsdottir Elisabet、Kere Juha、Matsumoto Morio、Qiu Yong、Song You-Qiang、Gerdhem Paul、Watanabe Kota、Ikegawa Shiro
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 64 Pages: 493~498

    • DOI

      10.1038/s10038-019-0575-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Granulocyte-colony stimulating factor enhances load-induced muscle hypertrophy in mice2018

    • Author(s)
      Ohashi Maiko、Okubo Kazumasa、Mizuno Sakiko、Yoda Masaki、Shirasawa Hideyuki、Chiba Kazuhiro、Horiuchi Keisuke、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 506 Pages: 944~949

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.10.196

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Semiquantitative Evaluation of Muscle Repair by Diffusion Tensor Imaging in Mice2018

    • Author(s)
      Hata Junichi、Mizuno Sakiko、Haga Yawara、Shimoda Masayuki、Kanai Yae、Chiba Kazuhiro、Okano Hideyuki、Nakamura Masaya、Horiuchi Keisuke
    • Journal Title

      JBMR Plus

      Volume: 2 Pages: 227~234

    • DOI

      10.1002/jbm4.10040

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Trans-Ethnic Polygenic Analysis Supports Genetic Overlaps of Lumbar Disc Degeneration With Height, Body Mass Index, and Bone Mineral Density2018

    • Author(s)
      Zhou Xueya、Cheung Ching-Lung、Karasugi Tatsuki、Karppinen Jaro、Samartzis Dino、Hsu Yi-Hsiang、Mak Timothy Shin-Heng、Song You-Qiang、Chiba Kazuhiro、Kawaguchi Yoshiharu、Li Yan、Chan Danny、Cheung Kenneth Man-Chee、Ikegawa Shiro、Cheah Kathryn Song-Eng、Sham Pak Chung
    • Journal Title

      Frontiers in Genetics

      Volume: 9 Pages: e Collection

    • DOI

      10.3389/fgene.2018.00267

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Desmoplastic fibroma of bone arising in the cortex of the proximal femur2018

    • Author(s)
      Ishizaka Takahiro、Susa Michiro、Sato Chiaki、Horiuchi Keisuke、Koga Ayano、Kumazawa Fumihisa、Shimazaki Hideyuki、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Science

      Volume: Epub Pages: Epub

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.07.011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A multi-ethnic meta-analysis confirms the association of rs6570507 with adolescent idiopathic scoliosis2018

    • Author(s)
      Kou Ikuyo、Japan Scoliosis Clinical Research Group (JSCRG) 、Watanabe Kota、Takahashi Yohei、Momozawa Yukihide、Khanshour Anas、Grauers Anna、Zhou Hang、Liu Gang、Fan Yan-Hui、Takeda Kazuki、Ogura Yoji、Zhou Taifeng、Iwasaki Yusuke、Kubo Michiaki、Wu Zhihong、Matsumoto Morio、et al.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 11575-11575

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29011-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Malignant Transformation of Nodular Hidradenoma in the Lower Leg2018

    • Author(s)
      Ngo Nhuan、Susa Michiro、Nakagawa Takahiro、Kawahara Yo、Sato Chiaki、Horiuchi Keisuke、Kumazawa Fumihisa、Shimazaki Hideyuki、Anazawa Ukei、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Case Reports in Oncology

      Volume: 11 Pages: 298~304

    • DOI

      10.1159/000489255

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 椎間板変性に対する高気圧酸素治療2019

    • Author(s)
      松橋優介、堀内圭輔、白石安永、田口瑛子、井上雅博、須佐美知郎、今林英明、藤田真敬、千葉一裕
    • Organizer
      第64回防衛衛生学会
  • [Presentation] Follow-up study of condoliase treatment in patients with lumbar disc herniation.2018

    • Author(s)
      Chiba K, Matsuyama Y
    • Organizer
      45th Annual Meeting of International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LIFがもたらした脊柱変形手術のパラダイムシフト2018

    • Author(s)
      細金直文、今林英明、河野仁、藤田順之、八木満、岡田英次朗、中村雅也、松本守雄、千葉一裕
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術総会
  • [Presentation] Semaphorin 3Aの椎間板変性に対する抑制効果2018

    • Author(s)
      美馬雄一郎、藤田順之、鈴木悟士、藤井武、渡辺航太、辻崇、宮本健史、千葉一裕、松本守雄、中村雅也
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] 思春期特発性側弯症関連遺伝子Lbx1を骨格筋特異的に欠損したマウスは前肢と胸郭の低形成を来す2018

    • Author(s)
      松橋優介、堀内圭輔、高橋洋平、渡辺航太、細金直文、田口瑛子、井上雅博、今林英明、池川志郎、松本守雄、千葉一裕
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] 成人脊柱変形の矯正術における近位隣接椎間障害予防に対するcortical bone trajectory法の有用性 -有限要素法を用いた検討-2018

    • Author(s)
      細金直文、松橋優介、松川啓太朗、今林英明、千葉一裕
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会

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Published: 2019-12-27  

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