2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12832043
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
石田 敏博 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (20295653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 俊一 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (20178031)
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| Keywords | 関節軟骨細胞 / 静水圧 / アポトーシス / アルギネートビーズ / 変形性関節症 |
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| Research Abstract |
運動により、生体内の関節軟骨には様々な種類の圧力負荷が生じるが、中でも静水圧は軟骨代謝に最も大きな影響を与えると考えられている.本研究では静水圧を負荷することで、アルギネートビーズ中に三次元培養した軟骨細胞に、アポトーシスが誘導されるかを検討した.アルギネートビーズ中で軟骨細胞は、軟骨基質を産生して次第に細胞周囲に蓄積し、生体内と極めて近い性質を示すようになる.この性質を利用して、長時間アルギネート中で培養した後の周囲に豊富な基質を有する軟骨細胞と、アルギネートに包埋直後の基質を欠く軟骨細胞との間で、アポトーシス発生に違いが生ずるかについて検討した.負荷静水圧としては、ストレスタンパク質や炎症性サイトカインを誘導する50MPaの圧力を非生理的過度の圧力として、また、生理的圧力の上限として10MPaを設定して24時間の負荷を行った.その結果、圧力負荷は軟骨細胞のアポトーシスを誘導しうるが、この際周囲に豊富な基質を有する場合にはほとんどアポトーシスは惹起されないのに対して、基質を欠く軟骨細胞では生理的および過度の圧力負荷について高度にアポトーシスが生じることが明らかとなった.
近年、ヒトや実験動物の変形性関節症(OA)で関節軟骨細胞のアポトーシスが観察され、アポトーシスがOAの病態について重要な働きをしている可能性が示唆されている.本研究では、圧負荷も軟骨細胞が細胞周囲の基質を欠く場合にはアポトーシス誘導因子となりうることを示した.このことから、OAのように細胞外基質が傷害された状態では、圧負荷により容易にアポトーシスが誘導され、病態がさらに進行していく可能性が考えられる.今後は、圧力による軟骨細胞のアポトーシス実行の機序を解明していくことがOAの病態を知る上で重要であると考える.
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