Elucidation of the Mechanism of Extra-Cellular-Matrix during Spontaneous Healing of Injured Anterior Cruciate Ligament and Development of the Accelerating Rehabilitation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03306
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Saitama Prefectural University
• Principal Investigator: Kokubun Takanori 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (10616395)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金村 尚彦 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (20379895) ; 村田 健児 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (30792056) ; 酒井 崇匡 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70456151)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 前十字靭帯損傷 / 自己治癒 / 細胞外マトリクス / リハビリテーション / メカニカルストレス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed the effect of rehabilitation intervention during the spontaneous healing process of completely ruptured Anterior Cruciate Ligament (ACL). While healing ligament, not only the ACL, has a weakness depending on the healing process, so we carefully determined the start timing and the intensity of exercise during ACL healing. Consequently, the four-week post-injury healing tissue got enough maturity to resist mechanical stress. The exercise during the remodeling phase induced alignment of collagen fibers, which is the main component of the healed ligament, and led to the recovery of mechanical properties compared to no-exercise healing ACL. Our results partially suggested that mechanical stress, depending on the exercise, contributes to the regain of the mechanical strength of healing ACL.

Free Research Field

リハビリテーション科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

治癒過程のACLに対するリハビリテーションが，一定の強靭化効果を有することを明らかにした本研究成果は，完全損傷ACLを受傷しながらも非外科的治療を模索する患者において，治癒を目指した保存的治療法を選択する上での希望となりうる成果である．また学術的な視点からも，ACLに限らず損傷後の治癒メカニズムが十分には解明されておらず，治癒能が低いとして治癒を目指した非外科的治療法が治療の選択肢となっていない関節周囲組織は多い．保存的には治癒しないとして長らく非外科的治療が忌避されてきたACLの治癒に関する本研究成果は，低治癒能とされる関節周囲組織の非外科的治療法確立へ向けた基盤となるデータとなりうる．