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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Establishment of a new exercise therapy for osteoarthritis using HIF-1alpha regulation by hypoxia

Research Project

Project/Area Number 21H03295
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

新井 祐志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50347449)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
岸田 綱郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00370205)
高橋 謙治  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30347447)
中川 周士  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30643382)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
KeywordsHIF-1α / 関節軟骨 / 低酸素環境 / 運動療法
Outline of Annual Research Achievements

運動療法は変形性関節症(osteoarthritis; OA)に対する有効な保存療法であり、短時間かつ低負荷で効率的に施行可能な運動療法の開発が求められている。一方、近年では体内での低酸素応答メカニズムが運動器の分野でも注目されている。低酸素環境では、低酸素誘導因子hypoxia-inducible factor(HIF)-1αの発現を介して軟骨細胞は恒常性を維持している。低酸素環境下運動療法で、OAにより減少した関節軟骨のHIF-1αを賦活化させることにより効率的にOAを予防・治療できるのではないかと考える。低酸素環境が軟骨代謝に及ぼす影響についてin vivoで検討した。
wistar系ラットの膝関節にモノヨードアセテートを関節内投与してOA モデルを作成し、低酸素チャンバー内(酸素濃度12%)で4週間飼育し、 膝関節で組織学的検討を行った。SafraninO染色では低酸素群でより染色されていたが軟骨変性の程度に有意差は認めなかった。HIF-1α免疫染色では核の染色率は低酸素群、定常酸素群で著変はなかった。以上のことから低酸素環境の暴露時間が遺伝子発現に大きな影響を与える可能性が高く、低酸素暴露時間・条件などの検討を進めていく必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度はin vivoの研究を主に行った。昨年度から発展しOAモデルを使用し低酸素環境に暴露し検討を行った。4週間の持続的な低酸素環境においては軟骨変性を有意に抑制できておらず、低酸素環境下におく時間および間隔などについてさらなる検討が必要である。

Strategy for Future Research Activity

まずin vivoにおいて軟骨保護効果を効率的に発揮する低酸素環境の条件設定のさらなる検討をする。
この検討の結果を用いて、軟骨細胞を使用し、in vitroにおける低酸素環境が軟骨代謝に及ぼす影響について検討していく。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] SUSTAINED HYPOXIA INHIBITS CARTILAGE DESTRUCTION IN A RAT ARTHRITIS MODEL2022

    • Author(s)
      Kaihara K, Nakagawa S, Inoue A, Arai Y, Fujii Y, Kamada Y, Cha R, Mazda O, Takahashi K
    • Organizer
      2022 OARSI annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sustained hypoxia suppresses the production of pro-inflammatory cytokines in rheumatoid arthritis synovial cell via negative feedback of HIF-1α2022

    • Author(s)
      Kaihara K, Nakagawa S, Inoue H, Inoue A, Arai Y, Fujii Y, Kamada Y, Cha R, Mazda O, Takahashi K
    • Organizer
      2022 ORS annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 持続的な低酸素環境はラット関節炎モデルにおいて軟骨破壊を抑制する2022

    • Author(s)
      貝原健太,中川周士,井上敦夫,新井祐志,藤井雄太,鎌田陽一郎,車 龍太,松田 修,高橋謙治
    • Organizer
      第34回日本軟骨代謝学会
  • [Presentation] Effect of treadmill running on slow-twitch muscle atrophy in a rat model of arthritis2022

    • Author(s)
      Kamada Y, Inoue A, Toyama S, Inoue H, Nakagawa S, Fujii Y, Kaihara K, Cha R, Arai Y, Mazda O, Takahashi K
    • Organizer
      2022 ORS annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preventive effect of treadmill running on muscle fibrosis in slow-twitch muscle of a rat model of arthritis2022

    • Author(s)
      Kamada Y, Inoue A, Toyama S, Inoue H, Nakagawa S, Fujii Y, Kaihara K, Cha R, Arai Y, Mazda O, Takahashi K
    • Organizer
      2022 OARSI annual meeting
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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