膝前十字靱帯損傷における関節動揺の安定化と神経機能回復過程の解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K10785
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 埼玉県立大学
• 研究代表者: 金村 尚彦 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (20379895)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 膝関節 / 靭帯損傷 / 神経機能ネットワーク / 回復

研究成果の概要

関節不安定を制動するモデル動物に対し，中枢神経や靭帯内線維芽細胞における神経可塑性を解析した。線維芽細胞ではBDNF,NGFにおいてACT切断群（ACLT群）は4週時点て有意に増加、関節制動群（CAM群）は8週時点において増加傾向を示した。後根神経節ではASIC3とASIC1について，8週間後に発現が増加し，AICS3はCAM群においてSham群まで回復した。脊髄後角のPiezo2は，ラミナでⅡ・Ⅲ・Vで発現し，疼痛因子と共局在を示した。脊髄におけるプロテーム解析では，特に、ACLT群ではAxonal growth inhibition因子が，CAM群では神経可塑性に関する因子が活性化された。

自由記述の分野

理学療法学　神経科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

膝前十字靭帯（ACL）損傷による膝関節感覚機能の改善には、損傷靱帯の組織修復がなされ、靱帯に存在する神経機能の回復や中枢神経ネットワークの再構築が重要な鍵を握っている。関節不安定性を制動するモデル動物に対し，中枢神経や靭帯内線維芽細胞における神経可塑性因子を解析した。靭帯損傷から，関節不安定が引き起こされるが，その状態が続くと関節内組織にある線維芽細胞から発現する神経栄養因子の発現が影響を受ける。関節からの感覚経路として後根神経節や脊髄後角におけるエリアがあるが，靭帯損傷による膝関節が不安定をコントロールすると、中枢神経や線維芽細胞に影響を与える。関節機能の感覚機能回復することが示唆された。