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2021 年度 実績報告書

変形性関節症に対する新たな運動療法の確立-低酸素によるHIF-1α制御を用いて-

研究課題

研究課題/領域番号 21H03295
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

新井 祐志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50347449)

研究分担者 松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
岸田 綱郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00370205)
高橋 謙治  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30347447)
中川 周士  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30643382)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードHIF-1α / 低酸素 / 軟骨
研究実績の概要

運動療法は変形性関節症(osteoarthritis; OA)に対する有効な保存療法であり、短時間かつ低負荷で効率的に施行可能な運動療法の開発が求められている。一方、近年では体内での低酸素応答メカニズムが運動器の分野でも注目されている。低酸素環境では、低酸素誘導因子hypoxia-inducible factor(HIF)-1αの発現を介して軟骨細胞は恒常性を維持している。低酸素環境下運動療法で、OAにより減少した関節軟骨のHIF-1αを賦活化させることにより効率的にOAを予防・治療できるのではないかと考える。
低酸素環境が軟骨代謝に及ぼす影響についてin vivoで検討した。
wistar系ラットを低酸素チャンバー内で酸素濃度12%で2時間、 6時間、 12時間、 24時間、 48時間、 96時間飼育し、 両膝関節の軟骨における遺伝子発現を測定した。
低酸素暴露時間により遺伝子発現に変化を認めた。12時間の暴露でaggrecan、VEGFが最も増加したが、 HIF-1aの増加は認めなかった。96時間の暴露ではHIF-1αのタンパク発現も測定し、増加を認めた。
以上のことから低酸素環境の暴露時間が遺伝子発現に大きな影響を与える可能性が高く、低酸素環境の条件設定を検討することにより軟骨保護効果を発揮できると考える。

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

in vivoでの低酸素環境の条件設定はある程度確立できており概ね順調であると考える。

今後の研究の推進方策

軟骨保護効果を効率的に発揮する低酸素環境の条件設定を検討する。
この検討に加え、動物OAモデルを使用して低酸素環境が軟骨代謝に及ぼす影響について検討していく。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 持続的な低酸素環境はラット関節炎モデルにおいて軟骨破壊を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      貝原 健太、中川 周士、井上 敦夫、新井 祐志、藤井 雄太、鎌田 陽一郎、車 龍太、 松田 修、高橋 謙治
    • 学会等名
      第34回日本軟骨代謝学会
  • [学会発表] 持続的な低酸素環境は HIF-1α のネガティブフィードバックを介して炎症性サイトカインの産生を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      貝原 健太、中川 周士、井上 裕章、新井 祐志、藤井 雄太、鎌田 陽一郎、 松田 修、高橋 謙治
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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