2021 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of the pathophysiology of knee osteoarthritis with an emphasis on PGE2 / NGF / MMP production mechanism by mechanical stimulation
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19H03782
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中田 研 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00283747)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前 達雄 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (10569734)
金本 隆司 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (20512049)
辻井 聡 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70898014)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / 力学刺激 / 網羅的遺伝子発現解析 / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「関節軟骨由来細胞の三次元培養にアテロコラーゲンゲルを用いることによって、遺伝子発現および細胞挙動に大きな影響がある」という知見に関して、関節滑膜由来細胞・関節軟骨由来細胞に加えて、半月板由来細胞・脂肪由来細胞・海綿骨由来細胞を対象とした解析を追加した。二次元・三次元培養下での細胞増殖・遺伝子発現（マトリックスメタロプロテアーゼ、インテグリン関連分子）に関して、細胞種間に共通の現象と異なる現象が観察された。変形性関節症（OA）の病態解明及び治療開発に関して有用な結果と認識する。
変形性関節症（OA）の病態に重要とされる炎症性サイトカイン刺激と繰り返し圧縮刺激（力学刺激）の関係について、ヒト関節軟骨由来細胞の三次元培養体を用いて検証した。OA関連因子の中でも異なる遺伝子発現挙動が見られた。IL-8・COX-2・MMP-1・MMP-3・NGFなどは力学刺激による遺伝子発現が促進された。この内IL-8・COX-2・MMP-3に関しては、炎症性サイトカイン刺激または力学刺激単独と比較して相乗的な促進効果が示された。DNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析では、炎症性サイトカイン刺激と力学刺激が質的に全く異なる遺伝子発現変動を生じることが明らかであり、Hippo signaling経路が力学刺激の一部に関与することが示された。学術論文での報告を準備中である。
関節内組織（関節軟骨-骨組織・半月板組織）の変性の定量評価及び器官培養を用いた評価の系を用いて、炎症性サイトカイン刺激と力学刺激に対する組織内の細胞の反応を検討した。関節軟骨・半月板組織ともに組織変性が刺激に対する遺伝子発現変動及び炎症性サイトカイン分泌に影響することがしめされた。OAの病態に関する重要な報告と考え、学術論文での報告を準備中である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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