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膝前十字靭帯再建後に生じる関節拘縮の動物モデル確立と誘因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K21503
補助金の研究課題番号 18H06427 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関広島国際大学

研究代表者

金口 瑛典  広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 助教 (10826704)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード前十字靭帯再建 / 関節拘縮 / 関節線維症 / 動物モデル / 線維化
研究開始時の研究の概要

前十字靭帯(ACL)損傷は、代表的なスポーツ外傷の一つである。スポーツ復帰レベルの回復にはACL 再建術が必須となるが、合併症として多くの患者で関節拘縮が生じる。しかし、ACL 再建後の関節拘縮形成メカニズムは殆ど不明である。その原因の一つとして、適切な動物モデルがないことが挙げられる。
そこで本研究では、1)ACL 再建後に生じる関節拘縮の動物モデルを確立すること、2)ACL 損傷とその後の再建術における一連の手順のうち、どの要因が関節拘縮形成に関与するかを明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

まず、前十字靭帯(ACL)再建後に生じる関節拘縮の動物モデルを確立することを目的とした。ラットの膝にACL再建術を行い、その後の他動可動域の経時的変化を調査した。その結果、術後1週から関節拘縮が生じ、少なくとも12週まで持続することを確認した。
次に、関節切開、ACL切断、骨孔作成、ACL再建が可動域に及ぼす影響を調査した。主に筋性拘縮を反映する筋切断前の可動域は関節切開により減少し、骨孔作成によりさらに悪化した。また、関節性拘縮を示す筋切断後の可動域は骨孔作成により減少した。これらの結果から、関節拘縮形成において手術に伴う関節包や骨への侵襲が中心的な役割を担うことが示唆される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、前十字靭帯(ACL)再建後に生じる関節拘縮の形成メカニズムは大部分が未解明であり、効果的な治療法の確立を妨げている。この原因の一つとして、動物モデルが確立されていないことが考えられる。本研究は、ACL再建後に生じる関節拘縮に対する新たなラットモデルを確立した。
また、ACL損傷とその後の再建術に伴う一連の手順のうち、どの要因が、どの程度、関節拘縮形成に関与するのか不明であった。本研究の結果から、ACL再建術に伴う関節包や骨への侵襲が中心的な役割を担うことが示唆された。この結果は、治療標的の同定につながる重要な基礎的データであると考える。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Three-week joint immobilization increases anterior-posterior laxity without alterations in mechanical properties of the anterior cruciate ligament in the rat knee2020

    • 著者名/発表者名
      Kaneguchi Akinori、Ozawa Junya、Minamimoto Kengo、Yamaoka Kaoru
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: In press ページ: 104993-104993

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2020.104993

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitric oxide synthase inhibitor L-NG-nitroarginine methyl ester (L-NAME) attenuates remobilization-induced joint inflammation.2020

    • 著者名/発表者名
      Kaneguchi A, Ozawa J, Minamimoto K, Yamaoka K.
    • 雑誌名

      Nitric Oxide

      巻: 96 ページ: 13-19

    • DOI

      10.1016/j.niox.2020.01.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intra-Articular Injection of Mitomycin C Prevents Progression of Immobilization-Induced Arthrogenic Contracture in the Remobilized Rat Knee2020

    • 著者名/発表者名
      KANEGUCHI A.、OZAWA J.、YAMAOKA K.
    • 雑誌名

      Physiological Research

      巻: 69 ページ: 145-156

    • DOI

      10.33549/physiolres.934149

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A rat model of arthrofibrosis developed after anterior cruciate ligament reconstruction without joint immobilization.2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneguchi A, Ozawa J, Minamimoto K, Yamaoka K.
    • 雑誌名

      Connect Tissue Res

      巻: 26 号: 3 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1080/03008207.2019.1693548

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Level Laser Therapy Prevents Treadmill Exercise-Induced Progression of Arthrogenic Joint Contracture Via Attenuation of Inflammation and Fibrosis in Remobilized Rat Knees2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneguchi Akinori、Ozawa Junya、Minamimoto Kengo、Yamaoka Kaoru
    • 雑誌名

      Inflammation

      巻: Epub ahead of print 号: 3 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1007/s10753-018-0941-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 前十字靭帯再建後の関節拘縮に対する低反応レベルレーザー治療の予防効果2019

    • 著者名/発表者名
      金口瑛典, 小澤淳也, 南本健吾
    • 学会等名
      第27回日本物理療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of joint mobility with and without reconstruction after anterior cruciate ligament transection: a novel animal model of joint contracture2019

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kaneguchi, Junya Ozawa, Kengo Minamimoto
    • 学会等名
      World Confederation for Physical Therapy (WCPT) Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-level laser therapy prevents progression of arthrogenic joint contracture of remobilized rat knees during treadmill exercise2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kaneguchi, Junya Ozawa, Kengo Minamimoto
    • 学会等名
      第6回日本運動器理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ラット膝関節固定に伴う全関節構成体および前十字靭帯の力学的性質の変化2018

    • 著者名/発表者名
      金口瑛典、小澤淳也、南本健吾
    • 学会等名
      第6回日本運動器理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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