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2012 Fiscal Year Annual Research Report

膝十字靱帯損傷に対する関節制動と運動が靱帯治癒に及ぼす影響

Research Project

Project/Area Number 24300194
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionSaitama Prefectural University

Principal Investigator

高柳 清美  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (20274061)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金村 尚彦  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (20379895)
国分 貴徳  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (10616395)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords理学療法学 / 膝十字靭帯 / 関節制動 / 運動 / 保存療法
Research Abstract

ACL損傷後急性期および増殖期・リモデリング期における靱帯治癒に関連する因子の動態を明らかにする目的で,ACL切断後のMMP-13,TIMP-1,α-SMA,IL-1β,Collagen type I,type III,およびVEGFのmRNAの発現の動態について独自に作製したラットACL,治癒モデルにて検討した.急性期(損傷後1,3,5日)における,MMP-13とTIMP-1のmRNA発現量を検討した結果TIMP-1においては,sham群と比較して損傷群においてmRNA発現量が有意に高値を示したが,MMP-13においてはsham群,損傷群に有意差は認められなかった.また,TIMP-1においては,損傷後5日群と比較し1日群において有意に高値を示し,時間経過とともにmRNA発現量が低下した.IL-1βの発現量においては,sham群,損傷群に有意差は認められず,IL-1βがMMP-13の発現を誘発している可能性が低いことが示唆された.α-SMAのmRNA発現量にも有意差は認められなかった.また,Collagen type I,type III,およびVEGFのmRNAの発現量に有意差は認められず,これらの因子は急性期以降に発現量が増加し治癒に関与する可能性が示唆された.
そこで,増殖期およびリモデリング期(2,4,6週)におけるα-SMA、VEGFのmRNA発現量について検討した.その結果,α-SMAは2,4,6週経過時点全ての時期において実験群で増加した.VEGFは2週経過時点において実験群で発現量の増加が認められた.Collagen type I,type IIIのmRNA発現量の比較では,Collagen type IIIの発現量は実験群で2,4,6週経過の各期において増加した.各群におけるCollagen type I/type IIIの発現量の比率は,実験群においてCollagen type IIIの発現量が高い結果となった.急性期のACLの損傷治癒に関わる因子はMCLとは異なる動きが観察された。増殖期およびリモデリング期では血管およびcollagen増殖に関わる因子の増加が認められた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たな自然治癒モデルにより急性期および増殖期・リモデリング期における靱帯治癒に関連する因子の動態を明らかにする目的で,ACL切断後のMMP-13,TIMP-1,α-SMA,IL-Zs,Collagen type I, typeIII,およびVEGFのmRNAの発現の動態をはじめて明らかにすることができた。しかし,外力によるACL切断機器の完成には至っていない。継続して作製に努める予定である。

Strategy for Future Research Activity

25年度ではACL切断における治癒過程を組織学・免疫組織化学的方法,生体工学的方法にて解析する予定である.切断ACLの修復過程の時期における強度実験「関節制動期間と靭帯の力学的特性の関係」を先行させ、その結果をもとに治癒靭帯の生化学的解析「ACL治癒過程における関節液(滑液)の分子生物学的解析」と「関節内組織のサイトカインと酵素活性の免疫組織学・分子生物学的解析」の研究を行う.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

大腿骨と脛骨の異なる回旋方向のストレスによりACLを切断させる装置を設計し作製したが,完全断裂に至らず現在改良中である.未使用額408,683円はその作製費として繰り越した.
(1)ラット用前十字靱帯切断装置420,000円
(2)実験動物・飼育代82,000円
(3)薬品1100,000円(一次抗体、試薬、リアルタイム用試薬、プライマーなど)
(4)実験用器具60,000円(スライドグラス、マイクロチューブ、手袋など)
(5)物性試験550,000円
(6)旅費500,000円
(7)人件費200,000円
(8)その他96,683円
計3,008,683円

  • Research Products

    (5 results)

All 2013

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] Early protective joint motion with anterior cruciate ligament complete rupture leads to natural healing2013

    • Author(s)
      Kokubun T, Kanemura N, Nishikawa Y , Maejima H, Morita S, Takayanagi, K
    • Organizer
      7th world Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine
    • Place of Presentation
      Beijing, China(【発表確定】)
    • Year and Date
      20130616-20130620
  • [Presentation] ラットACL損傷モデル急性期におけるリモデリング関連因子の動態2013

    • Author(s)
      大野元気,国分貴徳,西川裕一,上原美南海,金村尚彦,高柳清美
    • Organizer
      第48回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20130524-20130526
  • [Presentation] ラット膝前十字靭帯の治癒過程におけるCollagen type 1・3mRNAの発現動態2013

    • Author(s)
      国分貴徳,金村尚彦.藤野努,前島洋,森田定雄,高柳清美
    • Organizer
      第48回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20130524-20130526
  • [Presentation] Early protective joint motion influence genc expression in a rat model of anterior cruciate rupture.2013

    • Author(s)
      Kokubun T, Kanemura N, Maejima H, Morita S, Takayanagi K
    • Organizer
      Experimental Biology 2013
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20130420-20130424
  • [Presentation] Possibility of natural healing to anterior cruciate ligament tear.2013

    • Author(s)
      Takayanagi K, Kanemura N, Kokubun T, Nishikawa Y, Maejima H. IharaH
    • Organizer
      Experimental Biology 2013
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20130420-20130424

URL: 

Published: 2014-07-16  

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