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変形性関節症は、関節軟骨の変性に始まり、周辺の骨の硬化性変化、滑膜の炎症性変化を伴って進行し、関節痛を引き起こして運動機能を著しく低下させる疾患である。軟骨組織の変性の程度と関節痛が必ずしも一致しないことは古くから知られてきたが、最近の研究から、膝関節を取り巻く筋力と筋量に比例して関節痛が生じにくいことが分かってきた。関節痛が周囲の筋の影響を受けるメカニズムとして、関節の安定性など物理的な要素以外に、筋細胞から放出される液性因子の存在が予想されている。本研究課題では、トレッドミルによる強制走行を行い、膝周囲の大腿四頭筋で産生されるタンパクのスクリーニングを行った。実験には骨格や筋の成長が落ち着く生後12週齢のC57BL/6Jマウス雄を用いた。数日の練習によってマウスをトレッドミル走行に馴化させたのち、走行速度、走行時間を振って検討し、脱落が見られない範囲で最も負荷の強い条件を採択、2週間連続で負荷したのちマウスをサクリファイスして筋を回収、負荷をかけないマウスの筋との間でRNAシーケンス、質量分析にて比較を行った。いくつかの変動遺伝子、タンパクを検討した中で、炎症に深く関係するシグナルに関連するサイトカインを複数同定した。これらはいくつかの種類の細胞において抗炎症作用が報告されていることから、関節においても有望な分子と考え、IL-1betaで刺激した培養軟骨細胞にリコンビナントタンパクとして添加したところ、有意に異化作用を抑制した。
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