変形性関節症に対する運動療法から迫るマクロファージを介した軟骨保護作用の解明

• Project/Area Number: 22K21209
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Hokkaido University (2023); Saitama Prefectural University (2022)
• Principal Investigator: 岡 優一郎 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (10965354)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 変形性膝関節症 / 運動療法 / マクロファージ / トレッドミル運動

Outline of Research at the Start

我々はこれまでに変形性膝関節症に対して運動療法による軟骨保護作用を機能させるためにはマクロファージの応答が不可欠であり、特にM2マクロファージの役割が関与する可能性を示唆した。そこで本研究は運動療法による関節軟骨保護効果をM2マクロファージの役割から解明することを目的とし、M2特異的阻害剤を用いたin vivoでの実験に、細胞間の直接的関与を明らかにするためのin vitroでの実験を組み合わせ、M2マクロファージを役割の解明を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

変形性膝関節症は軟骨の変性を主病変とする退行性の運動器疾患である。しかし、関節軟骨は再生能が非常に乏しい上に、軟骨の変性を抑止するような治療法の確立には至っていない現状がある。これに対し我々はこれまでに変形性膝関節症に対して運動療法による効果検証を行っており、軟骨保護作用を機能させるためにはマクロファージの応答が不可欠であり、特にM2マクロファージの役割が関与する可能性を示唆した。そこで本研究は運動療法による関節軟骨保護効果をM2マクロファージの役割から解明することを目的とし、M2特異的阻害剤を用いたin vivoでの実験に、細胞間の直接的関与を明らかにするためのin vitroでの実験を組み合わせ、M2マクロファージを役割を解明しようと検証を実施した。In vivo実験として、M2特異的阻害剤であるMannosylated Clodronate Liposome (MCL)を用いた。これまでの研究と同様に前十字靭帯を切断するACL-Tモデルを作製し変形性関節症を誘導後、トレッドミル運動とMCLによる処置を組み合わせて検証した。その結果、これまでの結果と同様にトレッドミル運動を行った群では軟骨変性が抑制したのに対し、MCLと組み合わせた群では、軟骨の変性が進行していた。このことからM2マクロファージの直接的関与を示唆した。現在はin vitroでの検証を進めており、マクロファージが及ぼす影響について解析中である。