2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of meniscal healing and clinical application through SDF-1/CXCR4 signaling pathway
| Project/Area Number |
16K10871
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
箕田 行秀 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (90453133)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 祐介 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (10382178)
折田 久美 (荻久美) 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (40748597)
脇谷 滋之 武庫川女子大学, 健康・スポーツ科学部, 教授 (70243243) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SDF-1 / 半月板 / 再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半月板は血管野部分では修復されるが無血野では修復されないことから、半月板修復には血流が不可欠と言われている。様々な組織修復にはSDF-1/CXCR4システムを介した骨髄からの細胞動員（CD34陽性細胞、組織修復型マクロファージ）が確認されてり、半月修復機転においても、マクロファージを含めたSDF-1/CXCR4システムによって制御されている可能性がある。この制御機構を利用することで、これまで修復が困難であった半月板損傷に対して積極的温存治療が可能となる。fibrin clotの成分分析とラット半月板切除モデルを使用した半月板修復過程におけるSDF-1/CXCR4システムの関与を検索した。Fibrin clotには様々なサイトカインが豊富に存在するといわれており、FGF、EGF,IGF,TGF-b、BMP-2、PDGFなどが挙げられる。PDGFは特に細胞を遊走する働きがあり、SDF-1との関連も報告されている。さらに、骨髄血から得られたfibrin clotには血小板の前駆体である巨核球にはSDF-1が豊富に存在するといわれている。今回の測定によって、骨髄血由来fibrin clotの方が末梢血由来に比べてFGF,SDF-1が多く含まれていることが分かったが、PDGF,TGF- bでは差が認められなかった。ラット半月板切除モデルにおいて、ケナコルト投与したところ、高率に感染や膝脱臼例が出現したために、SDF-1の直接関節内投与モデルを確立した。半月板切除モデルを作成直後に関節内に80ngのSDF-1を関節内投与したところ、安定しなかったため、200ngを術直後、術後1週間で投与したところ、術後6週の時点で、半月板再生が良好にみられた。肉眼的評価としてのPauliスコアではSDF-1投与群がPBS投与群に比べ有意に半月再生が見られた。組織学的評価としてSafranin-O染色にて、有意にSDF-1投与群が染まっており、半月板化しているものと考えられた。
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