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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Innate immune receptor and alternative autophagy in pathogenesis of prosthetic joint infection

Research Project

Project/Area Number 18H02917
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

高木 理彰  山形大学, 医学部, 教授 (40241707)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 幹  山形大学, 医学部, 客員研究員 (00444034)
長沼 靖  山形大学, 医学部, 客員研究員 (10463811)
大木 弘治  山形大学, 医学部, 客員研究員 (20463812)
伊藤 重治  山形大学, 医学部, 助教 (50764122)
高窪 祐弥  山形大学, 医学部, 准教授 (80431641)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords人工関節 / 人工関節周囲感染 / オートファジー / 関節リウマチ / 変形性関節症
Outline of Annual Research Achievements

人工関節周囲感染(periprosthetic joint infection: PJI)の病態解明を目的に、オートファジー関連分子に着目して、生体反応機構の解析を行った。PJI滑膜の性状を明らかにする目的で、PJI滑膜、関節リウマチ(rheumatoid arthritis: RA)滑膜、変形性関節症(osteoarthritis: OA)滑膜の手術検体を採取し、採取した滑膜を透過型電子顕微鏡解析用サンプル、免疫組織化学解析用サンプル用、ウェスタンブロット解析の処理を行った。
透過型電子顕微鏡による観察では、PJI滑膜組織では、好中球、マクロファージを中心にオートファゴゾームやその前駆構造体などオートファジーと関連する構造物が高頻度で観察された。一方、RA組織ではマクロファージ、滑膜A細胞を中心にオートファジー関連構造物が高頻度で観察された。これらと比較して、OA組織では、一部のマクロファージや、滑膜A細胞にオートファジーに関連した構造物を認められたのみであった。免疫電顕を用いた解析では、オートファジー関連分子 ATG5の陽性局在が、PJI並びにRA滑膜組織に高頻度で観察された。
免疫組織学的解析では、オートファジー関連分子、LC3, ATG5がPJI並びにRA滑膜組織に高頻度に観察され、PJI滑膜組織では、好中球、CD68陽性マクロファージ、RA組織ではCD68陽性マクロファージを主体に局在していることが明らかとなった。ウェスタンブロット解析でも、組織中の蛋白発現は、PJI並びにRA滑膜組織で強発現していた。
以上から、PJI滑膜組織では、RA滑膜組織のような炎症性の組織同様、オートファジー機構が活発に、その病態形成に関与していることが明らかとなった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] スタンフォード大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      スタンフォード大学
  • [Journal Article] Assessing an alpha-defensin lateral flow device for diagnosing septic arthritis: reporting on a false-negative case and a false-positive case.2020

    • Author(s)
      Narita A, Suzuki A, Nakajima T, Takakubo Y, Ito J, Sasaki A, Takagi M
    • Journal Title

      Mod Rheumatol Case Rep.

      Volume: 4 Pages: 156-160

    • DOI

      10.1080/24725625.2019.1683134

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of intestinal immunity and flora in a collagen-induced mouse arthritis model: differences during arthritis progression.2020

    • Author(s)
      Nemoto N, Takeda Y, Nara H, Araki A, Gazi MY, Takakubo Y, Naganuma Y, Takagi M, Asao H
    • Journal Title

      Int Immunol.

      Volume: 32 Pages: 49-56

    • DOI

      10.1093/intimm/dxz058

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Autophagy-related molecules and structures in the synovium of rheumatoid arthritis and osteoarthritis.2020

    • Author(s)
      Hanqing Huang, Xing Liu1, Yuya Takakubo, Tomohiro Uno, Takeru Akabane, Masahiro Maruyama, Stuart B. Goodman, Michiaki Takagi
    • Organizer
      The 64th Annual General Assembly and Scientific Meeting of the Japan College of Rheumatology, Nagoya
  • [Presentation] Analysis on autophagy-related molecules and structures of the capsular tissues in periprosthetic joint infection2020

    • Author(s)
      Xing Liu, Hanqing Huang, Yuya Takakubo, Tomohiro Uno, Takeru Akabane, Masahiro Maruyama, Stuart B. Goodman, Michiaki Takagi
    • Organizer
      The 64th Annual General Assembly and Scientific Meeting of the Japan College of Rheumatology, Nagoya

URL: 

Published: 2021-12-27  

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