2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of a cell and the molecular mechanism in the tendon-ligament insertion department formation by the dynamics stimulation
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18K10846
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
中島 弘美 茨城大学, 農学部, 教授 (30323215)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
六崎 裕高 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (50550927)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 前十字靭帯 / 膝蓋腱 / アキレス腱 / 付着部軟骨層 / 軟骨細胞 / 細胞外基質タンパク / ペリオスチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の研究計画に沿って、本年度は、研究①除負荷した膝蓋靭帯と膝固定した前十字靭帯（ACL）の二つの損傷モデルを用い、付着部軟骨層におけるぺリオスチン（Pn）の発現を調査した。研究②アキレス腱（AT）踵骨付着部軟骨層の発達に関わる細胞外基質タンパクであるSox9、Ⅰ型・Ⅱ型コラーゲン、及びPnの発現時期と経時的な局在を調査し、ACL脛骨付着部軟骨層と比較した。研究③野生型(Pn+/+ )マウスと Pnノックアウト(Pn-/-)マウスを比較し、ACL脛骨付着部軟骨層の形成過程を形態学的に調査した。
除負荷した膝蓋靭帯と膝固定したACLの付着部軟骨層でのPn染色態度を比較したところ、除負荷した膝蓋靭帯付着部軟骨層ではPnの発現はあったが、膝固定したACL付着部軟骨層ではPnの発現はなかった。この発現の有無は除負荷した膝蓋靭帯付着部軟骨層と膝固定したACL付着部軟骨層への力学的負荷の違いによると推察される。
AT踵骨付着部軟骨層とACL脛骨付着部軟骨層では、位置や力学的負荷に違いがあっても軟骨細胞のSox9陽性率は一致することが分かった。Ⅱ型コラーゲン染色域の出現時期のずれは、ATとACLの力学的負荷の違いによると考えられる。AT付着部軟骨層でのぺリオスチンの発現は１日齢から４週齢で見られ、歩き始めの２週齢以降に急増していた。このことからぺリオスチンは出生後に発現し、歩行による力学的負荷によっても発現すると推察される。
Pn+/+ マウスと Pn-/-マウスを比較し、体重は生後2~6,10,12週で、脛骨内外側顆幅は生後1日,2~4週で、 Ⅱ型コラーゲンは生後6, 8週でPn-/-マウスの方が有意に小さかった。 タイドマークの形成割合は Pn-/-マウスの方が生後8週以降で有意に小さかった。以上よりペリオスチンは ACL脛骨付着部の軟骨層形成に影響することが示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究②ウサギ成長過程を用いた研究では「ウサギでの四頭筋腱と膝蓋腱挿入における線維軟骨層の発達の違い」は英文誌に公表され、「ウサギのアキレス腱付着部における線維軟骨層の発達」は現在、英文誌に投稿中である。
研究③のペリオスチンノックアウトマウスを用いた研究では、「前十字靭帯挿入部の線維軟骨層の発達におけるペリオスチンの関与」は、日本畜産学会第128回大会「形態・生理」セッションにおいてポスター発表を行い、同内容を現在、英文誌に投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在投稿中の研究②の「ウサギのアキレス腱付着部における線維軟骨層の発達」、及び研究③の「前十字靱帯挿入の線維軟骨層におけるペリオスチンの関与」の２つの論文が公表された後に、最終的に研究成果報告書を提出する予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、物品等を購入した際の端数の金額である。次年度の使用計画はない。
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