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初期変形性膝関節症モデル動物の開発とメカニカルストレス応答メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K11335
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関鈴鹿医療科学大学

研究代表者

浅田 啓嗣  鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 教授 (10440851)

研究分担者 小島 聖  金城大学, 医療健康学部, 准教授 (30454242)
高木 都  奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (00033358)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードメカニカルストレス / 変形性膝関節症 / モデル動物 / 関節軟骨 / 自発運動量 / 行動評価
研究開始時の研究の概要

「変形性膝関節症に対する予防的運動療法の基盤」を確立するために、膝関節内側半月脛骨靱帯切除術を施行したマウスを組織学的および行動学的に検証し、関節症状が軽度で予防的効果が期待できる発症初期の変形性膝関節症モデルマウスを確立する。また、モデル動物細胞を用いたカルシウムイメージングシステムによる共培養細胞刺激実験によって、滑膜細胞と感覚神経細胞との生理的および病態生理的な細胞間相互作用を解明し、メカニカルストレスが滑膜細胞を介して神経を含む関節構成組織に及ぼす影響を明らかにすることで変形性関節症の病態解明にせまる。

研究成果の概要

再現性の高い生理的な変形性膝関節症(KOA)症状を有するモデル動物を作成することを目的に研究を実施した。膝関節内側半月脛骨靱帯のみを切除する侵襲の少ないモデルの作製を行い、KOA症状を再現する実験条件の検証を進めた。モデルを用いて,ケージ面積の違いが経時的な自発運動の変化と軟骨損傷に及ぼす影響を検討し、術後に大ケージで飼育すると個体差が少ない重度のKOAモデルが作成できた。生理的な関節ストレスで短期間に再現性の高いKOAモデルを作成することが可能なことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

関節軟骨の退行変性を主症状とする膝OAの治療においては、自己治癒能力の乏しい軟骨組織を人工的に再生し、組織を修復させる研究が進められている。関節軟骨は様々な荷重条件のもとで常に優れた潤滑特性と圧縮特性を有しており、外観上だけでなく、軟骨が有する高度な力学的特性をどこまで再生できるかが課題となっている。本研究は予防的見地に立ち、症状・変形の増悪を防いでいく予防的運動療法確立の基盤となる研究であり、高齢社会において再生医療と並ぶ重要な課題である。予防に効果的な運動負荷とその生理的メカニズムの基盤を確立する本研究は、高騰する医療費の削減と健康寿命の延長に大きく貢献する可能性を有している。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] メカニカルストレスに対する関節組織の細胞応答と相互作用2024

    • 著者名/発表者名
      浅田啓嗣
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 58 ページ: 76-80

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 変形性膝関節症モデルマウスにおけるケージ面積の違いが 自発運動量と軟骨損傷に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      小島聖, 渡邊晶規, 浅田啓嗣
    • 雑誌名

      金城大学紀要

      巻: 22

    • NAID

      130008132876

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 関節不安定化の程度が異なる変形性膝関節症モデル における 自発運動量と関節軟骨の組織学的変化2021

    • 著者名/発表者名
      小島 聖, 浅田 啓嗣
    • 雑誌名

      金城大学紀要

      巻: 21 ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Locomotor activity and histological changes observed in a mouse model of knee osteoarthritis2020

    • 著者名/発表者名
      Kojima Satoshi、Watanabe Masanori、Asada Keiji
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 32 号: 6 ページ: 370-374

    • DOI

      10.1589/jpts.32.370

    • NAID

      130007851510

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Locomotor activity and h istological changes observed in a mouse model of knee osteoarthritis.2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kojima, Masanori Watanabe, Keiji Asada
    • 雑誌名

      Journal of Physical Therapy Science

      巻: 32

    • NAID

      130007851510

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] マウス変形性膝関節症モデルにおける自発運動量 と組織学的変化2020

    • 著者名/発表者名
      小島聖、渡邊晶規、浅田啓嗣
    • 雑誌名

      金城大学紀要

      巻: 20 ページ: 93-98

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 身体的リジリエンスの構築-関節構成体における組織学的な回復の可能性-2024

    • 著者名/発表者名
      小島 聖
    • 学会等名
      第11回日本筋骨格系徒手理学療法研究会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 変形性膝関節症モデルマウスに おけるケージ面積の違いが自発運動量と軟骨損傷に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      小島聖、渡邊晶規、中川拓哉、二谷彩、浅田啓嗣
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学 療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変形性膝関節症モデルマウスにおける大腿 神経損傷の有無と後肢荷重量の関係2020

    • 著者名/発表者名
      二谷彩、小島聖、中川拓哉、浅田啓嗣
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学 療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 徒手的療法の生理学的作用 ~徒手理学療法の再考~2020

    • 著者名/発表者名
      浅田啓嗣
    • 学会等名
      第7回日本運動器徒手理学療法学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of calcium-release activated calcium channel on signal transduction of mechanical stimulation to mouse synovial cells cultured in medium containing IL-6.2020

    • 著者名/発表者名
      Yu Okumura, Keiji Asada, Miyako Takaki
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 正常ヒト滑膜細胞と関節リウマチ由来ヒト滑膜細胞におけるシェアストレスに対するTRPV4チャネルの関与2019

    • 著者名/発表者名
      奥村 裕,浅田啓嗣,高木 都
    • 学会等名
      第29回日本病態生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 徒手理学療法のエビデンスをどう構築するか―臨床研究の課題と展望―2019

    • 著者名/発表者名
      浅田啓嗣
    • 学会等名
      第7回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HISTOPATH OLOGICAL CHANGES IN ARTICULAR CARTILAGE AND LOCOMOTOR ACTIVITY OF EXPERIMENTAL OSTEOARTHRITIS MODEL IN MICE2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kojima, Masanori Watanabe, Keiji Asada, Masahiro Hoso
    • 学会等名
      WCPT Congress2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECT OF LOW-INTENSITY PULSED ULTRASOUND ON PREVENTION OF JOINT CARTIRAGE IN A SURGICALLY INDUCED OSTEOARTTHRITIC RAT MODEL2019

    • 著者名/発表者名
      Masanori Watanabe, Satoshi Kojima, Keiji Asada, Masahiro Hoso
    • 学会等名
      WCPT Congress2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECT OF VIBRATION ON JOINT CAPSULE OF EXPERIMENTAL OSTEOARTHRITIS MODEL IN MICE.2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kojima, Masanori Watanabe, Sayaka Futatsuya, Keiji Asada
    • 学会等名
      ACOMPT 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cartilage Degeneration in Experimental Osteoarthritis Models with Femoral Nerve Injury in Mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Futatsuya, Satoshi Kojima, Keiji Mori, Takuya Nakagawa, Masanori Watanabe, Keiji Asada
    • 学会等名
      ACOMPT 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dominance of vastus medialis muscle activity in single-leg standing with hip abduction-adduction exercise2019

    • 著者名/発表者名
      Keiji Asada
    • 学会等名
      ACOMPT 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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