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変形性関節症の病態の解明とその制御解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K21021
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0907:口腔科学およびその関連分野
研究機関昭和大学

研究代表者

田中 元博  昭和大学, 歯学部, 助教 (70908376)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード変形性関節症 / 軟骨細胞 / MCT-1 / 酸化ストレス / 低酸素
研究開始時の研究の概要

変形性関節症は、酸化ストレスにより関節軟骨の軟骨細胞の細胞死や軟骨基質の消失などの軟骨変性が表層から起こっている。関節軟骨は典型的な無血管組織で、深部では酸素分圧が低下する。マウス軟骨様細胞ATDC5細胞をIL-1βに暴露すると活性酸素産生酵素NOX-2の発現が誘導されること、NOX-2の発現誘導にモノカルボン酸トランスポーター (MCT)-1が必要であることが知られているが、応募者は、ATDC5細胞におけるMCT-1の発現上昇が関節軟骨表層の6%以上の酸素を必要とすることを見出した。そこで本研究は、OAモデルマウスにおいて、MCT-1の発現あるいは活性の調節がOA病態に与える影響を解析する。

研究成果の概要

IL-1βによる軟骨細胞死の誘導に必要なMCT-1とNOX-2の発現誘導が、関節軟骨表層の酸素分圧を必要とすることが明らかとなった。この結果は、OAの発症が軟骨表層部から始まる機序を説明する。また、関節軟骨におけるMCT-1の発現制御あるいは機能抑制が顎関節を含む変形性関節症の治療に有望なアプローチであることが示唆された。本研究グループはこれらの内容を様々な学会にて発表し、2022年には論文にて発表を行った。今後も引き続き研究を重ねていく予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

IL-1β存在下の軟骨細胞におけるMCT-1の発現レベルが酸素分圧の影響を受けることは、応募者の発見であり、酸素分圧に応じたMCT-1の発現レベルから軟骨細胞の細胞死を説明するというアイデアは、応募者が初めて提唱する独創的なものである。本研究は、応募者の発見を生体レベルで検証するものであり、学術的独自性は高い。関節軟骨におけるMCT-1の発現制御あるいは機能抑制が顎関節を含む変形性関節症の治療に有望なアプローチであることが示唆され、臨床的にも非常に意義のあるものと考えられる。in vitroでの研究成果を論文にまとめ学会発表を多数行ったことで社会的にも有意義であると思われる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Low oxygen tension suppresses the death of chondrocyte-like ATDC5 cells induced by interleukin-1?2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Motohiro、Miyamoto Yoichi、Sasa Kiyohito、Yoshimura Kentaro、Yamada Atsushi、Shirota Tatsuo、Kamijo Ryutaro
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal

      巻: 58 号: 7 ページ: 521-528

    • DOI

      10.1007/s11626-022-00680-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 先端巨大症に伴う骨格性下顎前突症に外科的矯正治療を行った1例2021

    • 著者名/発表者名
      宮本娑也、佐藤 仁、栗原祐史、田中元博、稲田大佳暢、堅田凌悟、守谷 崇、安田有沙、代田達夫
    • 雑誌名

      日本顎変形症学会雑誌

      巻: 31 ページ: 197-203

    • NAID

      130008131992

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 上唇動脈に生じた真性動脈瘤の1例2021

    • 著者名/発表者名
      稲田大佳暢、鎌谷宇明、安部勇蔵、栗原 舞、田中元博、代田達夫
    • 雑誌名

      日本口腔外科学会雑誌

      巻: 67 ページ: 58-62

    • NAID

      130008027642

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸素分圧に依存した軟骨細胞死におけるモノカルボン酸トランスポーター-1の役割 The role of monocarboxylate transporter-1 in the oxygen tension-dependent chondrocyte death2022

    • 著者名/発表者名
      田中元博, 宮本洋一, 笹 清人, 山田 篤, 代田達夫, 上條竜太郎
    • 学会等名
      第64回 歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 低酸素分圧はIL-1βによって誘導されるMCT-1に依存したマウス軟骨細胞様ATDC5細胞の細胞死を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      田中元博, 宮本洋一, 吉村健太郎, 笹 清人,山田篤, 池﨑かおり, 代田達夫, 上條竜太郎
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] インターロイキン-1βによって誘導される モノカルボン酸トランスポーター-1を介した軟骨細胞の細胞死は酸素分圧に依存する2021

    • 著者名/発表者名
      田中元博 、宮本洋一、池﨑かおり、代田達夫 、上條竜太郎
    • 学会等名
      日本口腔組織培養学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 昭和大学口腔外科学講座

    • URL

      https://www.showa-omfs.jp/aboutus/results/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 昭和大学 歯学部口腔生化学講座

    • URL

      http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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