2015 Fiscal Year Research-status Report
関節包の変化に由来する拘縮のメカニズムに関する分子基盤解明と振動刺激の効果検証
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26750189
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
佐々部 陵 長崎大学, 病院(医学系), 技術職員 (50710985)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 不動 / 関節包 / 線維化 / type I collagen / type III collagen |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は不動によって惹起される関節包の線維化の分子基盤の解明を目的とし，関節包を構成する主要なコラーゲンアイソフォームであるtype I・III collagenの動態変化について、ラット膝関節屈曲拘縮モデルを用いた検索を行なった．実験動物には12週齢のWistar系雄性ラット30匹を用い，両側膝関節を最大屈曲位にてギプスで1，2，4週間不動化する不動群と各不動群と同週齢まで通常飼育する対照群に振り分けた．各不動期間終了後は麻酔下で両側膝関節を摘出し，組織固定・脱灰処理を施し，矢状断で二分割後，通法のパラフィン包埋を行った．その後，連続切片を作成し，type I・III collagen mRNAに対するin situ hybridizationを実施し，後部関節包におけるtype I・III collagen mRNA陽性細胞の出現率に加え単位面積当たりの陽性細胞数を算出した.
その結果，不動1週モデルにおけるtype I collagen mRNA陽性細胞の出現率，また単位面積あたりの陽性細胞数はいずれも不動群は対照群に比べ有意に高値を示した．一方，type III collagenにおいては陽性細胞の出現率および単位面積当たりの陽性細胞数はいずれも不動群と対照群の間に有意な差は認められなかった．以上の結果から，不動状態に曝された関節包ではtype I collagen産生能を有する細胞が不動1週より増加し，type III collagen産生能を有する細胞は不動状態に曝された関節包においては増加しないことが示唆された．昨年度の成果と照合すると，type I collagen陽性細胞は不動期間依存的に増加することが示唆され，これらの細胞は線維芽細胞から分化誘導された筋線維芽細胞である可能性が高く，筋線維芽細胞によるtype I collagenの過剰増生が不動状態に曝された関節包における線維化の発生メカニズムの一端であると推察される．しかし，その他の線維化関連因子については検討できておらず，この点が今後の課題である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究の目的は「不動による関節包の線維化の発生メカニズムの分子基盤の解明」であり，不動によって惹起される関節包の線維化には筋線維芽細胞の増加とそれに伴うtype I collagenの増加が関与する可能性があることが明らかとなった．しかし今年度は，その他の線維化関連因子については検討するに至っておらず課題が残る結果となった．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果から，関節包の線維化には不動早期より筋線維芽細胞の増加が生じ，それに伴うtype I collagenの増加が関与する可能性があることが分かった．今後は形質転換成長因子（TGF）-β1やその他の線維化関連分子の動態について検討していく予定であるが， In situ hybridizationのprobeの条件設定に時間を要するため，場合に応じては，繊維化関連分子，または次年度に予定をしていた振動刺激を用いた治療介入効果のどちらか一方の検討に専念することも視野に入れる．
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| Causes of Carryover |
本年は線維化関連分子についても検討する予定であったが，実験がそこまで進展せず，これにかかる試薬などを購入する必要がなかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
線維化関連分子の検討、もしくは振動刺激入力による治療介入の効果検討の際に必要な追加試薬等の購入に充てる予定である．
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