Development of animal models of early osteoarthritis of the knee and elucidation of mechanical stress response mechanisms

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K11335
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Suzuka University of Medical Science
• Principal Investigator: Asada Keiji 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 教授 (10440851)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 聖 金城大学, 医療健康学部, 准教授 (30454242) ; 高木 都 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (00033358)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メカニカルストレス / 変形性膝関節症 / モデル動物

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to create an animal model capable of reproducing physiological OA symptoms. A less invasive medial meniscal tibiofibular ligament excision model, in which only the medial meniscal tibiofibular ligament of the knee joint is excised, was created to verify experimental conditions that can reproduce symptoms of OA. The effects of different cage areas on spontaneous movement and cartilage damage over time were examined in a mouse DMM model, and it was found that a severe KOA model with fewer individual differences could be created by keeping the mice in a large postoperative cage. It was suggested that physiological joint stress by changing cages could produce reproducible KOA models in a short period of time.

Free Research Field

リハビリテーション科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

関節軟骨の退行変性を主症状とする膝OAの治療においては、自己治癒能力の乏しい軟骨組織を人工的に再生し、組織を修復させる研究が進められている。関節軟骨は様々な荷重条件のもとで常に優れた潤滑特性と圧縮特性を有しており、外観上だけでなく、軟骨が有する高度な力学的特性をどこまで再生できるかが課題となっている。本研究は予防的見地に立ち、症状・変形の増悪を防いでいく予防的運動療法確立の基盤となる研究であり、高齢社会において再生医療と並ぶ重要な課題である。予防に効果的な運動負荷とその生理的メカニズムの基盤を確立する本研究は、高騰する医療費の削減と健康寿命の延長に大きく貢献する可能性を有している。