| 研究課題/領域番号 |
16K10843
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| 研究機関 | 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛 |
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研究代表者 |
千葉 一裕 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 整形外科, 教授 (80179952)
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| 研究分担者 |
細金 直文 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 整形外科, 講師 (10365306)
今林 英明 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 整形外科学, 講師 (40296629)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 椎間板 / 椎間板変性 / 遺伝子 / 一塩基多型 / 全ゲノム相関解析 / 酸化ストレス / 活性酸素種 / 高気圧酸素負荷 |
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| 研究実績の概要 |
過去2年間でわれわれが行ってきた単一塩基多型を用いた全ゲノム相関解析ではアレル出現頻度が10％以下の新たな感受性遺伝子や、過去に発見したCILP、COLL11A1、THBS2などの感受性遺伝子の相互作用は明らかと出来なかった。一方で、酸化ストレスシグナルが椎間板変性やヘルニアの発生に影響を与える可能性が示唆された。そこで、椎間板変性過程における酸化ストレスの関与を検証する目的でWistar系ラット尾椎椎間板穿刺による椎間板変性モデルを作成し、活性酸素種（reactive oxygen species，以下ROS）のマーカーであるNitrotyrosineで免疫染色を行ったところ、穿刺群では非穿刺対照群と比較し有意に陽性細胞数が増加していた。また、椎間板変性に対する高気圧酸素環境（hyperbaric oxygen、以下HBO）の影響を検証する目的で、穿刺群および対照群に1日2時間10日間、小動物用チャンバーでHBO(100%酸素、2.5絶対気圧）を負荷したところ、暫定的ながら組織学的検討で椎間板変性の進行が抑制されるという結果が得られた。採取した椎間板組織からmRNAを抽出し、HBOによる遺伝子発現変化を検討したところ、Type IIコラーゲンやアグリカンなどの細胞外マトリクスタンパク質のmRNAの発現が亢進し、TNFα、COX-2など炎症性サイトカインのmRNAの発現が抑制される傾向にあることを見出した。また、これらのin vivoの実験と並行して、椎間板髄核細胞の生物学的特性を有すると考えられているU-CH1-N細胞を利用して、in vitroの実験系の構築を試みた。昨年度は、U-CH1-N細胞へのリポポリサッカライドの添加、マクロファージ様細胞株との共培養などの実験を施行し、遺伝子発現解析を行った。現在までのところ、まだ十分なin vitroモデルは確立できていないが、今後、実験条件の最適化を行い、椎間板変性に対するHBOの効果を、in vitroモデルを利用してより詳細に検討したいと考えている。
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