| 研究課題/領域番号 |
20K19444
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
高橋 郁文 金沢大学, 附属病院, 理学療法士 (30743835)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 関節軟骨 / 廃用性萎縮 / ラット / 再荷重 |
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| 研究実績の概要 |
今年度の研究目的は、ラット後肢懸垂モデルを用いて脛骨軟骨に廃用性萎縮を惹起し、その後再荷重を行うことで廃用性軟骨萎縮の回復の可能性を組織学的および免疫組織化学的に明らかにすることであった。
対象として9週齢のWistar系雄性ラット30匹を使用し、実験動物は対照群、後肢懸垂群、再荷重群に分けた。対照群は4、6、8週間の通常飼育を行い、後肢懸垂群は4週間後肢懸垂下で飼育を行った。再荷重群は4週間の後肢懸垂の後、2週間および4週間の再荷重を行った。後肢懸垂はワイヤーによる尾部懸垂方法を採用した。飼育期間後、両膝関節の前額面標本を作成し、一般染色としてヘマトキシリン・エオジン染色およびトルイジンブルー染色を、免疫組織化学的染色としてⅡ型コラーゲン、アグリカン、MMP13、ADAMTS5に対する染色を行った。その後、光学顕微鏡を用いて、軟骨に対する評価として軟骨厚、基質染色性、軟骨細胞密度、層割合を計測した。また骨に対する評価として骨量と軟骨下骨厚を計測した。
4週間の後肢懸垂によって、軟骨厚および基質染色性、骨量および軟骨下骨厚の有意な低下を認めた。再荷重2週によって、軟骨厚、基質染色性は対照群と同等まで回復し、細胞密度は再荷重によって有意な増加を認めた。層割合では、非荷重によって非石灰化層は有意に減少し、石灰化層は有意に増加したが、4週間の再荷重によって対照群と同等まで回復した。骨においては、対照群と同等まで回復するために骨量は2週間、軟骨下骨厚は4週間を必要とした。免疫組織化学的分析では、Ⅱ型コラーゲンは実験期間を通じて有意な変化を認めなかったが、アグリカンは実験期間を通じて有意に増加した。またMMP13およびADAMTS5は非荷重によって有意に増加した。
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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
研究計画通り、関節軟骨の廃用性萎縮と再荷重に関する組織学的解析が終了した。その結果は国際誌へ論文投稿し、アクセプトされた。またその内容を国内学会で発表予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の結果より、非荷重によって生じた関節軟骨の廃用性萎縮は再荷重によって回復することが明らかとなった。しかし、その詳細なメカニズムは不明な部分が多く、またヒトとげっ歯類では関節軟骨の解剖学的特徴は異なるため、廃用性軟骨萎縮の回復能をヒトに応用するためにはさらなる検討を必要とする。今後は、免荷中における間欠的荷重の有効性と再荷重中における積極的な運動療法の回復促進効果を明らかにしていくことで、関節軟骨の廃用性萎縮に関する研究は、学術的・臨床的に有益な知見が得られる可能性が高い。したがって、当初の研究計画通り、これまでの研究基盤の上に、今年度の研究をさらに推進させる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定より実験動物および実験に使用する消耗品に対する支出が少なくなったため。余剰金額については論文投稿およびオープンアクセス費用などに充てる予定である。
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