椎間板変性におけるNOの役割とアンチセンスオリゴヌクレオチドによる変性の抑制

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12671401
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 石原 裕和 富山医科薬科大学, 医学部附属病院, 講師 (30242499)
• 研究分担者: 川口 善治 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (00262527) ; 長田 龍介 富山医科薬科大学, 附属病院, 助手 (40293310)
• キーワード: 椎間板代謝 / プロテオグリカン / NO(Nitric Oxide) / i-NOS / アンチセンスオリゴヌクレオチド

研究概要

腰痛発症の主座である椎間板変性には多くの因子が関与していることが示唆されているが、そのメカニズムは未だ明らかにされていない。Nitric oxide(NO)は1986年にFurchgott, Ignarroらのグループにより血管内皮産生血管拡張因子として初めて報告されたが、その後の研究により広範な生命現象に深く関わっていることが明らかとなってきた。我々はin vitro培養系においてヒト変性椎間板のNO産生が亢進していること、NOが濃度依存的に椎間板プロテオグリカン合成抑制作用を持つことを明らかにした。このことより、椎間板におけるNO産生を効果的に抑制することが出来れば、変性の抑制へと続がる。家兎の腰椎椎間板線維輪に外科的切開を加えると、椎間板は経時的に変性していく。この椎間板変性モデルを用いて、特異的i-NOS合成酵素阻害剤であるONO-1714が、椎間板外層線維輪切開後のプロテオグリカン合成の低下、MMP-3産生の亢進が抑制できることを、アイソトープの取り込み、ELISA法、さらにRT-PCRによりm-RNAレベルでも証明した。その結果、組織学的にもi-NOS合成酵素阻害剤により椎間板変性は明らかに抑制されている。さらにi-NOSアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることにより、より効果的に椎間板におけるNO合成を抑制できると考え、現在研究を続行中である。

研究成果

• [文献書誌] Ishihara H., et al.: "Effects of hydrostatic pressure on matrix synthesis in different regions of the intervertebral disk"J Appl Physiol. 80. 839-846 (1996)
• [文献書誌] Ishihara H., et al.: "Proteoglycan synthesis in the intervertebral disk nucleus : the role of extracellular osmolarity"Am J Physiol. 272(Cell Physiol 41). C1499-C1506 (1997)
• [文献書誌] Handa T., Ishihara H., et al.: "Effects of hydrostatic pressure on matrix synthesis and matrix metalloproteinase production in the human lumbar intervertebral disc"Spine. 22. 1085-1091 (1997)
• [文献書誌] Ishihara H., et al.: "Effects of low oxygen concentrations and metabolic inhibitors on proteoglycan and protein synthesis rates in the intervertebral disc"J Orhop Res. 17. 829-835 (1999)
• [文献書誌] Liu G., Ishihara H., et al.: "Nitric oxide mediates the change of ptoteoglycan synthesis in the human lumbar intervertebral disc in response to hydrostatic pressure"Spine. 26. 134-141 (2001)
• [文献書誌] 石原裕和, 柳 根哲, 他: "メカニカルバイオロジーからみた椎間板変性のメカニズム"脊椎脊髄. 14. 271-274 (2001)