2015 Fiscal Year Research-status Report
マウスモデルを用いた変形性関節症の発症の分子メカニズムの解析
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26462287
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
神野 哲也 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 講師 (90343152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 邦和 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (20323694)
宗田 大 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (50190864)
関矢 一郎 東京医科歯科大学, 再生医療研究センター, 教授 (10345291)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Osteoarthritis / ovariectomy / forced running / synovitis / genetic background |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変形性関節症は、その分子基盤が十分解明されていない為、疾患の原因に基づいた治療法は未だ確立されていない。変形性関節症に関する基礎研究を困難としている要因の一つとして、変形性関節症の病態を効率よく再現出来る動物モデルが確立されていない点が挙げられる。本研究では、軟骨の退行変性が明らかになる以前に生じる関節（周囲）組織の初期変性の同定および解析を可能とする為の、再現性の高い非侵襲マウス変形性関節症モデルの確立を試み、発症ならびに進行の機序を解明することを目的としている。
閉経及び前十字靭帯断裂等に起因する膝関節の不安定化はOAの重要なリスクファクターであると報告されていることから、本研究ではマウスの閉経モデルである卵巣摘除と関節内に外科的な侵襲を加えることのない、トレッドミルを用いた強制走行を組み合わせる方法で関節軟骨の代謝変化の観察を行った。8週齢のメスBalb/cマウスに対して卵巣摘除を施行し、術後1週より、6週間強制走行させた。卵巣摘除の有無、強制走行の有無で、4群(卵巣摘除、卵巣摘除+走行、偽手術、偽手術+走行)に分けて比較検討した。その結果、卵巣摘除+走行の群では、偽手術群と比較して有意に軟骨基質の変性が観察された。またこれらは、滑膜の慢性炎症を伴っていた。系統間の違いによる遺伝的背景の相違が関節軟骨代謝に及ぼす影響を検討するため、同一実験をC57Bl/6マウスおよびC3H/HeJマウスで行ったところ、4群すべてにおいて、著明な軟骨の変性は観察されなかった。本研究では、膝に直接の外科的侵襲を加えること無く軟骨の変性を再現よく誘導出来る系の構築を行った。また、その軟骨変性の過程は、ヒトのOAの初期変化に見られる現象と類似していた。更に、本実験系は、人種等の遺伝的背景の相違が関節軟骨のホメオスタシスに及ぼす影響を解析していく上で強力な実験系となることが期待された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの研究成果に関して、Balb/cマウスの結果を論文にまとめ、投稿を行った。現在Minor Revisionで修正を行っている。マウス系統間の差異を検討する目的で行った、C57Bl/6JおよびC3H/HeJマウスの結果も現在投稿に向けて準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
Balb/cマウスにおいて確立した、膝に対する非侵襲の変形性関節症モデルを用いて、異なる四肢長官骨量を有するSyngenicマウス(C57Bl/6JおよびC3H/HeJ)における関節軟骨の退行変性の重症度を組織学的に解析する（継続）。これにより、変形性膝関節症の発症に及ぼす遺伝的背景の差異を検討するモデル系の確立を試みる。最終年度に向けて、研究成果の公表（論文発表）を行う。
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| Causes of Carryover |
本研究では、準備も含めると1回の実験におよそ3ヶ月の期間が必要である。現在、動物実験後に採取したマウス膝関節組織の組織学的解析を継続して行っているが、当該年度中に完了できなかったため、試薬代金等の繰越が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度において予定している組織学的解析の試薬購入費として使用予定である。
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[Journal Article] Yanagisawa K, Muneta T, Ozeki N, Nakagawa Y, Udo M, Saito R, Koga H, Tsuji K, Sekiya I. Weekly injections of Hylan G-F 20 delay cartilage degeneration inpartial meniscectomized rat knees.2016
Author(s)
Yanagisawa K, Muneta T, Ozeki N, Nakagawa Y, Udo M, Saito R, Koga H, Tsuji K, Sekiya I
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Journal Title
BMC Musculoskelet Disord.
Volume: 17
Pages: 188
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Transplantation of autologous synovial mesenchymal stem cells promotes meniscus regeneration in aged primates.2016
Author(s)
Kondo S, Muneta T, Nakagawa Y, Koga H, Watanabe T, Tsuji K, Sotome S, Okawa A, Kiuchi S, Ono H, Mizuno M, Sekiya I
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Journal Title
J Orthop Res.
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Not single but periodic injections of synovial mesenchymal stem cells maintain viable cells in knees and inhibit osteoarthritis progression in rats.2016
Author(s)
Ozeki N, Muneta T, Koga H, Nakagawa Y, Mizuno M, Tsuji K, Mabuchi Y, Akazawa C, Kobayashi E, Matsumoto K, Futamura K, Saito T, Sekiya I
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Journal Title
Osteoarthritis Cartilage
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Elimination of BMP7 from the developing limb mesenchyme leads to articular cartilage degeneration and synovial inflammation with increased age.2015
Author(s)
Abula K, Muneta T, Miyatake K, Yamada J, Matsukura Y, Inoue M, Sekiya I, Graf D, Economides AN, Rosen V, Tsuji
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Journal Title
FEBS Lett.
Volume: 589
Pages: 1240-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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