関節軟骨および軟骨細胞に対する物理的刺激を用いたリハビリテーションの基礎的研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25242055
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 黒木 裕士 京都大学, 医学研究科, 教授 (20170110)
• 研究分担者: 伊藤 明良 京都大学, 医学研究科, 助教 (50762134) ; 秋山 治彦 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60402830) ; 青山 朋樹 京都大学, 医学研究科, 准教授 (90378886)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: リハビリテーション / 関節軟骨 / 軟骨細胞 / 物理的刺激

研究実績の概要

関節軟骨には再生能力がないため軟骨損傷を放置すると自然治癒せずに変性が進み、やがて変形性関節症に至ってしまう。そのため種々の関節軟骨治療法が検討されており、そのひとつに物理的刺激を加えるリハビリテーションがある。この物理的刺激を加えるリハビリテーションを研究する目的で、動物モデルおよび軟骨細胞を用い、以下の研究を行った。
ラットの変形性膝関節症モデルおよび関節軟骨損傷モデルを作った。このラットに対し、①荷重・免荷を行う研究、および②トレッドミル走行負荷を与える研究を行った。また③軟骨細胞に対する温熱刺激の影響に関する研究を実施した。②のトレッドミル走行負荷を与える研究では、bone-marrow mesenchymal stromal cellの関節内注入を行い、その後の運動介入、物理刺激介入が及ぼす影響を組織学的に評価した。またDigiGait小動物用歩行システムおよび小動物用三次元動作解析システムを用いた解析法を検討した。③軟骨細胞に対する温熱刺激の影響に関する研究では、摂氏３２度、３７度、および４１度の３種類の温度で刺激し、タイプIおよびタイプIIコラーゲン、アグリカンのｍＲＮＡ発現の比較を行った。
これらの研究に関連する研究資料収集のため、および得られた研究成果を発表するため、国内外の学会等に出席した。また国内外の大学等において研究資料を収集した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of osteoarthritis by injecting monosodium iodoacetate into the patellofemoral joint of an experimental rat model (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi I, Matsuzaki T, Kuroki H, Hoso M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13 ページ: e0196625
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0196625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathohistological investigation of osteochondral tissue obtained during total knee arthroplasty after osteochondral autologous transfer: a case report (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanima-Nagai M, Harada H, Aoyama T, Yamaguchi S, Ito A, Tajino J, Iijima H, Zhang X, Kuroki H, Kobayashi M.
  • 雑誌名: BMC Res Notes 巻: 10 ページ: 194
  • DOI: 10.1186/s13104-017-2513-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Coexisting lateral tibiofemoral osteoarthritis is associated with worse knee pain in patients with mild medial osteoarthritis (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima H, Aoyama T, Nishitani K, Ito H, Fukutani N, Isho T, Kaneda E, Kuroki H, Matsuda S.
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage 巻: 25 ページ: 1274-1281
  • DOI: 10.1016/j.joca.2017.02.801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological exercise loading suppresses post-traumatic osteoarthritis progression via an increase in bone morphogenetic proteins expression in an experimental rat knee model (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima H, Ito A, Nagai M, Tajino J, Yamaguchi S, Kiyan W, Nakahata A, Zhang J, Wang T, Aoyama T, Nishitani K, Kuroki H.
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage 巻: 25 ページ: 964-975
  • DOI: 10.1016/j.joca.2016.12.008
  • 査読あり
• [学会発表] Assessment on the effects of high and low in vivo Cyclic compressive loading on the progression of cartilage degeneration in rat knee joint (2018)
  • 著者名/発表者名: Xiang Ji, Akihiro Nakahata, Akira Ito, Hirotaka Iijima, Junichi Tajino, MomokoTanima-Nagai, Wataru Kiyan, Jue Zhang, Tianshu Wang, Kohei Nishitani, Tomoki Aoyama, Hiroshi Kuroki
  • 学会等名: OARSI 2018
  • 国際学会
• [学会発表] GAIT KINEMATICS CHANGES IN POST TRAUMATIC KNEE OSTEOARTHRITIS (2018)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Nakahata, Hirotaka Iijima, Momoko Tanima-Nagai, Akira Ito, Junichi Tajino, Wataru Kiyan, Jue Zhang, Xiang Ji, Tianshu Wang, Tomoki Aoyama, Kohei Nishitani, Hiroshi Kuroki
  • 学会等名: OARSI 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Histopathological Changes in the Patellofemoral Joint of a Rat Model of Osteoarthritis Induced by Monosodium Iodoacetate (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikufumi Takahashi, Taro Matsuzaki, Hiroshi Kuroki, Masahiro Hoso
  • 学会等名: OARSI 2018
  • 国際学会
• [備考] 運動器系リハビリテーション科学研究室
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/organization-staff/research/human_health/pt0102/
• [備考] 研究室ＨＰ
  • URL: http://kuroki-lab.hs.med.kyoto-u.ac.jp/