| 研究課題/領域番号 |
13671494
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
整形外科学
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
波呂 浩孝 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (10313264)
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| 研究分担者 |
小森 博達 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (60262169)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | 椎間板ヘルニア / 自然退縮 / inflammatory cytokine / 血管新生誘導因子 / matrix degradation / cascade / TNF-alpha / MMPs / VEGF / sequential expressions / 血行新生 / 血管内皮細胞増殖因子(VEGF) / Matrix Metalloproteinase(MMP) / 生理的椎間板ヘルニア治療 |
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| 研究概要 |
椎間板ヘルニアは整形外科領域で最も多く見られる疾患の1つであるが、椎間板ヘルニアには経時的にヘルニア塊が減少する自然退縮機序が存在することがわかっている。また、ヘルニア急性期を再現したモデルで、浸潤マクロファージと椎間板細胞の相互作用により、炎症性サイトカインであるTNF-αが血管新生因子であるVEGFや、タンパク分解酵素であるMMP-3およびMMP-7を強誘導することが明らかとなり、これらがヘルニア塊の分解やマクロファージの椎間板浸潤に機能していることが判明した。本研究では炎症性サイトカインや血管新生因子、各種タンパク分解酵素の経時的な発現を検討することにより、椎間板ヘルニアの退縮過程ではどのようなカスケードが構成されているのかを考察した。
急性期椎間板ヘルニアのin vitroモデルを用い、活性型マクロファージと椎間板組織の共培養、およびそれぞれの単培養を行った。TNF-α、VEGF、MMP-3、MMP-7、plasminのマクロファージおよび椎間板組織での各mRNAの発現と、培養液からのタンパクレベルでの各分子の発現を、それぞれ経時的に検討した。
共培養の環境により、マクロファージから最初にTNF-αの発現が増強され、続いてVEGF、Plasmin、MMP-3の発現が確認された。また、同じモデルを用い、培養液中にTNF-α中和抗体を加えたところ、plasminタンパクの発現が阻害された。
今回の結果と既知知見を考察すると、椎間板ヘルニアの生理的な自然退縮カスケードが次のように想定される。まず、活性型マクロファージがTNF-αを強発現する→TNF-αがVEGF、MMP-7、MMP-3を誘導する→VEGFがplasminogen activatorを活性化してPlasminを誘導する→plasminがMMPsを活性化する→MMPsがmatrixを分解する、という過程である。炎症性サイトカインであるTNF-αはヘルニア退縮過程において炎症のイニシエーターとして働き、血管新生と各種酵素の発現を行うkey moleculeであるといえる。このカスケードを詳細に検討することは、今後の臨床応用に非常に有用であろうと考えられた。
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