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2007 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, 准教授 (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, 助教 (00359481)
キーワード膝蓋腱 / 力学的特性 / 生体医工学 / 除負荷 / IL-1β / 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、IL-1 receptor antagonist(IL-1ra)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,IL-1ra群では5-μg IL-1ra PBS0.2mlを,PBS群ではPBS0.2mlのみを膝蓋腱周囲に投与した。術3週で力学的検討を行なった。
3.結果
IL-1ra群およびPBS群における弾性率は平均それぞれ169MPaおよび97MPaであり,IL-1ra群はPBS群より有意に高値を示した(p=0.016)。また、引張強度はIL-1ra群6.7MPaおよびPBS群3.9MPaとIL-1ra群はPBS群より有意に高値であった(p=0.006)。破断時ひずみに関しては両群間に有意の差を認めなかった(p=0.227)。
4.結論
本研究では外因性IL-1raの局所投与は除負荷膝蓋腱の弾性率および引張強度を有意に増加させた。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IL-1beta発現を亢進させることを報告した。したがって,外因性IL-1ra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IL-1betaに拮抗し,その結果,膝蓋腱の力学的特性の低下を抑止したことが示唆された。したがって、本結果は廃用による腱組織の力学的劣化に対する治療戦略に有用な情報をもたらすものと考えられた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The tensile properties of collagen fascicles harvested from regenerated and residual tissues in the patellar tendon after removal of the central third.2007

    • 著者名/発表者名
      Maeda E
    • 雑誌名

      Biomed Mater Eng. 17(2)

      ページ: 77-85

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

    • 著者名/発表者名
      Onodera S
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum. 56(2)

      ページ: 521-30

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ex vivo infiltration of fibroblasts into the tendon deteriorates the mech anical properties of tendon fascicles but not thoseof tendon bundles2007

    • 著者名/発表者名
      Ikema Y
    • 雑誌名

      Cliu Biomech (Bristol, Avon) 22(1)

      ページ: 120-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibody neutralization of TGF-beta enhances the deterioration of collagen fascicles in a tissue-cultured tendon matrix with ex vivo fibroblast infiltration2007

    • 著者名/発表者名
      Azuma C
    • 雑誌名

      J Biomech 40(10)

      ページ: 2184-90

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiologic evaluiation of femoral and tibial tunnels created with the transtibial tunnel technique for anatomic double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction2007

    • 著者名/発表者名
      Kondo E
    • 雑誌名

      Arthroscopy 23(8)

      ページ: 869-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo effects of partial electrothermal shrinkage on mechanical properties of the anterior cruciate ligament in rabbits.2007

    • 著者名/発表者名
      Kondo E.
    • 雑誌名

      Clin Biomech(Bristol, Avon). 22(9)

      ページ: 1037-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The responses of extrinsic fibroblasts infiltrating the devitalised patellar tendon to IL-1beta are different. from those of normal tendon fibroblasts2007

    • 著者名/発表者名
      Tohyama H
    • 雑誌名

      J Bone Joint Surg Br. 89(9)

      ページ: 1261-7

    • 査読あり
  • [学会発表] Synovium-derived fibroblast transplantation possibly deteriorates mechanical properties of the regenerated tissue in the patellar tendon after the harvest of its central one-third portion2008

    • 著者名/発表者名
      Tohyama H
    • 学会等名
      International Symposium on Ligaments & Tendons VIII
    • 発表場所
      Stanford University, CA, U.S.
    • 年月日
      2008-03-01
  • [学会発表] The implantation of autologous synovial tissue-derived fibroblasts after TGF-beta stimulation inhibits mechanical and ultrastructural deterioration of the ACL after the in situ freeze-thaw treatment2007

    • 著者名/発表者名
      Tohyama H
    • 学会等名
      ISAKOS 6th Biennial Congress
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2007-05-29

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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