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2006 年度 実績報告書

力学的環境変化により生じる膝蓋腱マトリクス改変現象の人為的制御に関する統合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18390406
研究機関北海道大学

研究代表者

遠山 晴一  北海道大学, 大学病院, 助教授 (60301884)

研究分担者 安田 和則  北海道大学, 大学院医学研究科, 教授 (20166507)
小野寺 伸  北海道大学, 大学院医学研究科, 助手 (00359481)
近藤 英司  北海道大学, 創成科学共同研究機構, 学術研究員 (60374724)
キーワード膝蓋腱 / 力学的特性 / 生体医工学 / 除負荷 / TGF-β / バイオメカニクス
研究概要

1.目的
力学的負荷の減少により腱組織に生じるマトリクス改変現象の発生機序を解明し、力学的環境変化が腱組織にもたらす本現象を人為的に制御する手法を開発するため、外因性TGF-β1あるいはTGF-β1中和抗体の投与が除負荷による膝蓋腱の力学的特性に与える効果を検討した。
2.材料および方法
日本白色家兎の右膝蓋腱に対し除負荷手法を加えた後,S群ではPBS0.2mlのみを,T群では4ngTGF-β1を膝蓋腱周囲に投与した。さらに同処置を施した後,I群にはPBS0.2mlのみを,II群では非感作マウスIgGを,III群では,50μg抗TGF-β1抗体を膝蓋腱周囲に投与した。術後は同様に飼育し,3週で力学的検討を行なった。
3.結果
1)除負荷膝蓋腱における外因性TGF-beta1投与の効果:S群およびT群において弾性率はそれぞれ95±23MPaおよび173±56MPaであり,T群はS群より有意に高値を示した。
2)除負荷膝蓋腱における抗TGF-β1抗体投与の効果:I群,II群,III群で弾性率がそれぞれ98±27MPa,102±45MPa,52±25MPaであり,III群はIおよびII群と比べて有意に低値であった。
4.結論
本研究では外因性TGF-β1の局所投与は除負荷膝蓋腱の弾性率を有意に増加させた。一方,抗TGF-β1抗体の局所投与は除負荷膝蓋腱の弾性率を有意に低下させた。研究者らは除負荷が膝蓋腱に存在する線維芽細胞におけるTGF-β発現を亢進させることを報告した。したがって,抗TGF-β1抗体の局所投与が除負荷により膝蓋腱線維芽細胞から分泌されたTGF-βを中和し,その結果,膝蓋腱の力学的劣化を促進させたことが示唆され,除負荷における膝蓋腱線維芽細胞のTGF-β過剰産生は膝蓋腱の力学的劣化の原因ではなく,むしろ膝蓋腱の力学的劣化に対する二次的修復機転である可能性が高いと考えられた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Ex yivo infiltration of fibroblasts into the tendon deteriortes the mechanical properties of tendon fascicles but not those of tendon bundles.2007

    • 著者名/発表者名
      Ikema Y, Tohyama H, et al.
    • 雑誌名

      Clin Biomech (Bristol, Avon) 22(1)

      ページ: 120-126

  • [雑誌論文] A novel DNA vaccine targeting macrophage migration inhibitory factor protects joints from inflammation and destruction in murine models of arthritis.2007

    • 著者名/発表者名
      Onodera S, Ohshima S, Tohyama H, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 56(2)

      ページ: 521-530

  • [雑誌論文] Effects of local administration of vascular endothelial growth factor on mechanical characteristics of the semitendinosus tendon graft after anterior cruciate ligament reconstruction in sheep.2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa T, Tohyama H, et al.
    • 雑誌名

      Am J Sports Med. 34(12)

      ページ: 1918-1925

  • [雑誌論文] The effect of intraosseous graft length on tendon-bone healing in anterior cruciate ligament reconstruction using flexor tendon.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki S, Yasuda K, Tomita F, Minami A, Tohyama H.
    • 雑誌名

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 14(11)

      ページ: 1086-1093

  • [雑誌論文] Is the increase in type III collagen of the patellar tendon. graft after ligament reconstruction really caused by ligamentization of the graft?2006

    • 著者名/発表者名
      Tohyama H, Yasuda K, Uchida H
    • 雑誌名

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 14(12)

      ページ: 1270-1277

  • [雑誌論文] Expression of vascular endothelial growth factor and angiogenesis in patellar tendon grafts in the early phase after anterior cruciate ligament reconstruction2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa T, Tohyama H, et al.
    • 雑誌名

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 14(9)

      ページ: 804-810

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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