疾患モデルマウスを用いた椎間板ヘルニア発症機序に関する分子生物学的検証

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17591553
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 麻生 義則 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 助手 (50345279)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹田 秀 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, COE拠点形成特任教員 (30376727) ; 四宮 謙一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20111594) ; 小山 富久 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (70361714) ; 伊藤 聰一郎 東京医科歯科大学, 疾患遺伝子実験センター, 客員助教授 (10242190)
• Keywords: 椎間板変性 / 動物モデル / 間歇的軸圧負荷モデル / Runx2

Research Abstract

1.加齢OP-1ヘテロノックアウトマウス(OP-1^<+/->)の解析
生後1年のOP-1ヘテロノックアウトマウスの腰椎を組織学的に解析した。屠殺時の体重は野生型と有意差はなかった。椎体骨量はOP-1^<+/->において低下していた。椎体終板の硬化像と血管侵入、およびこれに伴う椎間板変性は野生型、OP-1^<+/->共に観察され、OP-1欠損に伴う椎間板変性の変化は認められなかった。
2.間歇的軸圧負荷モデルの確立
ラットを用いて尾椎間歇的軸圧負荷モデルを確立した。負荷量、負荷頻度を変えることが可能である。パイロット実験として、10Hz 36000回/1日、1.3Mpa負荷を3日間連続(連続群)、あるいは1日おきに計3日負荷(間歇群)を作成し、組織学的検証を行った。
(1)連続群では線維輪に血管と炎症性細胞の侵入、これに伴う線維輪外層の破壊が認められた。髄核変性と終板硬化は軽度であった。
(2)間歇群では連続群と同様に線維輪破壊像が認められると共に、終板に対する血管侵入と硬化、および髄核変性が明らかに認められた。
3.犬椎間板髄核における転写因子Runx2発現をRT-PCR法にて定量した。胸腰部椎間板ヘルニアと診断され外科的治療を受けたミニチュアダックスフントの逸脱椎間板組織(症例群)と、健常ビーグル犬(対照群)の胸腰椎部の髄核組織を回収し、転写因子Runx2の発現を比較した。Runx2遺伝子発現強度は、対照群髄核に比較して症例群髄核において発現量が有意に増強していた。Runx2蛋白の発現パターンは髄核変性のマーカーであるMMP-13蛋白と一部重複していた。