| 研究課題/領域番号 |
20H03799
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107)
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| 研究分担者 |
山神 良太 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00722191)
森 大典 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (60835354)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 関節恒常性 / 関節運動 / 滑膜 / 軟骨 / 変形性関節症 / 廃用症候群 / 整形外科学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、滑膜のメカノバイオロジーという新たな視点から、関節維持機構の真相に迫る。マウスをベースに、ヒトの組織や細胞を含んだ多様な解析手法とシングルセル解析、微小発現解析などの最新の分子生物学的手法を融合させ、通常状態の滑膜から、恒常性が破綻した滑膜まで、さまざまな状態における滑膜およびその変化を理解し、滑膜が関節全体でどのように維持機構として働いているかを解析し、関節の恒常性維持・制御メカニズムの全貌解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
マウス膝関節への力学的刺激を消失させたMinimized mechanical stress (MMS)モデルでは、早期の滑膜炎に続いて軟骨変性が生じた。これらの変化は関節運動により抑制された。MMSモデル軟骨の遺伝子発現を元に軟骨変性の上流因子を探索すると、Spp1やIL-1βなどMMSモデル滑膜で発現が増加している液性因子が検出された。Single cell RNA-seqでは、滑膜線維芽細胞およびマクロファージの中で力学的ストレス消失に応答して新規クラスターが出現し、軟骨変性を促す液性因子を発現していた。適度な関節運動は滑膜を正常に保つことで関節恒常性維持に寄与していることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
関節を動かすことは関節の機能維持に重要であり、長期間関節を固定すると関節は拘縮し、軟骨は変性するが、そのメカニズムは未だ解明されていない。本研究では、廃用関節で関節変性が起きるメカニズムの一端を初めて明らかにしたという点に意義がある。関節運動は滑膜を介した恒常性維持に不可欠であり、さらに軟骨を含めた関節全体の恒常性維持にも貢献することが示され、今後進みゆく高齢化社会での廃用関節の治療への応用が期待される。
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