| 研究課題/領域番号 |
19K11412
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
細 正博 金沢大学, 保健学系, 教授 (20219182)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 拘縮 / 慢性炎症 / 老化 / 創傷治癒 / 筋線維芽細胞 |
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| 研究実績の概要 |
関節外傷モデル動物で関節包に筋線維芽細胞の増生がみられたとする報告があり、骨折後の関節可動域制限の原因として関節包の線維化が示唆されている。関節不動に伴いα-SMA抗体陽性の細胞が増殖するという報告もあるが、関節可動域運動が及ぼす効果について検討したものは検索した限りでは見つからなかった。そこで今回我々は、関節不動期間に関節可動域運動を行い、関節包の変化について筋線維芽細胞を指標として検討する目的で実験を行った。
9週齢のWistar系雄性ラット11匹を無作為に2群に分け、それぞれ実験群と対照群とした。実験群は創外固定を用いて後肢膝関節を屈曲120度で不動化した。不動化を行った次の日から関節可動域運動として全身麻酔下で創外固定を除去し、先行研究と同様に後肢を屈曲位から1Nの力で伸展させ5秒保持し、次の5秒で屈曲位へ戻した。実験期間終了後、ラットを安楽死させ後肢を股関節で離断して採取した。中性緩衝ホルマリン液で組織固定を行い、Plank Rychlo液で脱灰後に矢状面で2割し、5%硫酸ナトリウム溶液で中和を行った。その後通常手技にてパラフィン包埋切片を作成し、3μmの厚さで連続切片を作成した。連続切片に対してHE染色およびα-SMA抗体、CD34抗体を用いて免疫染色を行った。
結果、α-SMA抗体陽性細胞の数は、実験群では平均0.58±0.82個、対照群では平均0.28±0.27個、p=0.06であり、実験群では増加傾向を示すものの、両群で有意差は認めなかった。
本研究により観察されたα-SMA陽性、CD34陰性の紡錘形細胞は筋線維芽細胞と考えられた。筋線維芽細胞は創傷治癒機転により誘導され、肉芽組織などに多く出現するほか、様々な疾患における線維化に関与するとされる。
今回の結果から、関節運動は関節包内での筋線維芽細胞増生を抑制する可能性があり、不動による局所環境の変化を抑制する効果があることが示唆される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
拘縮の基礎的な研究は、整形外科等の隣接分野ではほとんど行われておらず、理学療法学の分野にとって最重要の研究課題の一つと考えられる。
本研究ではα-SMA陽性、CD34陰性を指標として、関節拘縮時における筋線維芽細胞の動向に注目し、関節運動は関節包内での筋線維芽細胞増生を抑制する可能性があり、不動による局所環境の変化を抑制する効果があることが示唆された。
筋線維芽細胞は創傷治癒機転により誘導され、肉芽組織などに多く出現するほか、様々な疾患における線維化に関与するとされる。間接拘縮とこれに対する関節運動による介入で筋線維芽細胞の出現に有意の変化が見られたことから、拘縮で見られる関節構成体の病理組織学的変化は、創傷治癒の一表現として理解することが可能であり、なおかつ広義の慢性炎症の疾患概念に含まれ得るのではないかとする仮説の妥当性についての、実験によるエビデンスの積み立てが進捗していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
健常老齢ラットの関節構成体にも、拘縮時の関節構成体の変化と同様の所見を観察しており、拘縮と老化は、慢性炎症概念により連続的なものとして理解できる可能性が考えられた。さらには、近年、変形性関節症と慢性炎症の関連性についての研究が行われており、もう一つのメジャーな関節疾患であるところの関節リウマチともあわせ、関節疾患の病態を統一的に理解する可能性についても視野に入ってきたと考えられる。これらもまた、α-SMA陽性、CD34陰性を指標として、筋線維芽細胞の動向に着目しての動物実験の進展により、さらなる知見が得られることが期待される。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画をしていた消耗品が価格変動により安価で購入することが出来たことにより、7,776円の次年度使用額が発生した。
次年度使用額と翌年度請求額を合算し、実験用ラット、各種抗体及び可動域運動器具等に使用する予定である。
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