The effect of mechanical stress on enthesis homeostasis in a rat Achilles enthesis organ culture model

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K16662
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 齋藤 太一 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70644384)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エンテーシス

Outline of Annual Research Achievements

腱骨接合部 = エンテーシスの損傷に対する現在の治療法では正常構造の再構築は困難であり、再生医療の開発が望まれている。そして、その実現のためには組織発生や形成、変性メカニズムについての理解が必要である。
我々が独自に開発した“ex vivo mechanical stress model”のデバイスを改良した上で、エンテーシス部に弱負荷、強負荷をかけたモデル、負荷をかけないコントロール群を作成し、エンテーシス部の組織変化について検証を行った。具体的な評価方法としてH-E染色、サフラニンO染色などの組織染色を行い、弱負荷群でエンテーシス構造、軟骨組織が維持されていることを確認した。
またエンテーシス、軟骨の発現に関与するRNA、タンパクを評価するために、qRT-PCR、免疫染色を用いて、Sox9, Scx, Collagen type X, MMP13の発現評価を評価した。弱負荷群ではSox9, Scx, MMP3の発現が、強負荷群では、X型Collagenの発現がコントロール群に比べ強くみられた。細胞のアポトーシスの評価目的にTUNEL染色も行い、弱負荷群では他群に比べアポトーシスを起こしている細胞の割合がすくなかった。
さらにエンテーシスの構造の細部の評価をする目的で電子顕微鏡にてそれぞれのエンテーシスの構造を確認した。弱負荷群ではアポトーシスを起こしている細胞が他群に比べ少なく、また強負荷群においては、軟骨細胞層の石灰化が他群に比べ強くみられた。