Molecular mechanisms underlying homeostasis of artiuclar joint by oxygen and two HIFs

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09568
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Mori Daisuke 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (60835354)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107) ; 岡田 慶太 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50759173)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 整形外科学

Outline of Final Research Achievements

Oxygen concentration was higher in the superficial zone of normal articular cartilage, and lower in the middle and deep zones. It became higher with cartilage degeneration. In normal cartilage, HIF-1alpha was expressed in all layers and decreased with osteoarthritis development. HIF-2alpha was expressed in the superficial zone, and increased in deeper zones with osteoarthritis development. Conditional KO of HIF-1alpha induced osteoarthritis changes, while those of HIF-2alpha showed differenet phenotypes according to conditions.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形性関節症（OA）は関節軟骨の変性、滑膜の炎症などを主体とする進行性の関節疾患であり、関節痛を引き起こして高齢者の運動機能を著しく低下させる。東京大学が行っているコホート研究によると国内のOA患者数は膝だけで2,530万人と推測されており、その数は現在も増加を続けている。分子病態の解明は徐々には進んでいるが、骨粗鬆症のようにOAの病態を制御しうるような本質的な治療薬はいまだ存在しない。本研究は関節軟骨の制御機構の一端を解明したものであり、新たな治療手段の開発に繋がる重要な知見である。