Elucidation of the pathology of spinal cord dysfunction caused by spinal ligament ossification

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K16699
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Suzuki Yuki 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90880021)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 圧迫性脊髄症 / 脊柱靭帯骨化 / 動物モデル

Outline of Final Research Achievements

The current study revealed that the optimal rat age for creating the experimental model of cervical spondylotic myelopathy was 8 weeks or older and that 24 weeks or older was ideal. Furthermore, the current study clarified that the location and degree of ligament ossification in TWY mice varied greatly depending on the individual, and in order to elucidate the pathology, 4 groups of 40 mice with similar levels of spinal cord compression in the gray and white matter were established. Moreover, by grafting a collagen sponge absorbed with BMP4 at the epidural space at the fifth cervical vertebra of rats, the animal model of myelopathy caused by ossification of spinal ligament was successfully developed. This model can be used for functional analysis.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ラットの脊柱管、脊髄拡大停止時期は生殖機能が成熟する6-7週齢より遅く、ヒトと大きく異なることが初めて明らかになった。また、ラットの脊椎脊髄が、成体になっても拡大し続けていることは、神経前駆細胞が残存していることを示唆し、ラットを使用した脊椎脊髄疾患を検討する際には、ヒトと大きく異なることに注意が必要である点で、脊椎脊髄疾患の基礎研究に重要な知見を提供した。さらに、BMP４を使用して、椎弓間を骨化させ、脊髄を経時的に圧迫する過程を再現するモデルを開発したが、これは、機能解析が可能で、遺伝子改変マウスを使用しない、脊柱靭帯骨化症の初めてのモデルになり、脊柱靭帯骨化症の脊髄の病態解析に貢献する。