2021 Fiscal Year Annual Research Report
非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルラットに対する理学療法介入効果研究
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21H03302
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 明良 京都大学, 医学研究科, 助教 (50762134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒木 裕士 京都大学, 医学研究科, 教授 (20170110)
西谷 江平 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (70782407)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / 理学療法 / リハビリテーション / ラット / 関節軟骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
関節軟骨を主体とする疾患である変形性膝関節症（Knee osteoarthritis：以下、膝OA）の罹患者は非常に多く、その大部分は一次性膝OAであると考えられている。これまで、理学療法介入は膝OA治療の第一選択肢として挙げられてきた。しかしながら、膝OA病態へ及ぼす効果は不明なままである。これを解決するために、本研究では申請者らが開発した非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルラットに対して理学療法介入効果を検証し、その作用メカニズムの解明を試みる。本研究により、一次性膝OA発症の要因となる圧迫損傷後の膝関節軟骨に対する理学療法介入のエビデンスを提供することができ、一次性膝OA予防・防止法を開発するための基盤となる成果が得られる可能性がある。研究初年度として、自発走行運動負荷を与えるための回転かご付きケージの条件検討を実施した。健常ラットおよびモデルラット共に、回転かご付きケージでの飼育開始から1週間は回転数が少なく、それ以降は1500回転/日の回転数で安定することが分かった。以上のことから、1週間の順化が必要であることが明らかとなった。
また、非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルラットの長期的な病態解明を行った。その結果、直接的に圧迫を受けていない脛骨関節面中央部でOA様の関節軟骨破壊を確認した。これは、本モデル動物がヒトで観察されるような長期的なOA発症表現型を呈するユニークなモデルと成り得ることを示唆している。
さらに、近年は理学療法介入だけではなく、再生医療技術との相乗効果の知見が求められている。そこで研究計画を発展させ、運動介入と細胞移植治療との相乗効果検証も実施することとした。今年度は移植細胞培養法を検討し、培養容器壁面に細胞を接着させて三次元培養する新しい手法を開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
動物実験施設の大幅な改修があり、動物実験を一時中断したことから、モデル動物に対する理学療法介入実験に遅れが生じている。しかしながら、中断中には研究計画を発展させ、運動介入と細胞移植治療との相乗効果検証を行うための細胞培養法の開発につながった。以上のことから、本研究課題の進捗状況はやや遅れていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
関節圧迫損傷後の運動介入効果検証を継続して行う。ラットが自由に走行距離と速度を決定できる回転かご付ケージを使用した自発走行運動、強制的に走行運動させるトレッドミル運動、そして関節への負荷を減弱させる尾部懸垂を用いた免荷介入を施行することで、各方法の膝OA防止効果を検証し、作用メカニズムを探求する。また、非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルの長期的な病態についてさらに解析することで、OAの発症・進行機序の理解につながり、理学療法介入の標的候補分子を探索する。さらに、運動介入と細胞移植治療との相乗効果検証も実施するため、今年度は非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルラットに対する間葉系幹細胞移植の単独効果を検証する。
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