NO,MMP,TNF-αの相互作用による椎間板変性機序と制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15591569
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 石原 裕和 富山医科薬科大学, 医学部附属病院, 講師 (30242499)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 善治 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (00262527) ; 長田 龍介 富山医科薬科大学, 医学部附属病院, 助手 (40293310)
• Keywords: 椎間板変性 / Nitric Oxide(NO) / Matrix metalloproteinase(MMP) / Tumor necrotizing factor(TNF)-α

Research Abstract

本年度は家兎腰椎椎間板に実験的椎間板変性モデルを作製し、変形進行に伴う経時的なレントゲン像、病理組織像、プロテオグリガン合成能、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP1、3、9、12、13)、誘導型Nitric Oxide合成酵素(i-NOS)mRNAの発現、NO生産量、TNF-αの変化を調べた。家兎をペントバルビタール麻酔下、経腹膜的に腰椎を展開した。Osti, Viernon-Robertsらの方法に従い、L3/4,L4/5,L5/6椎間板左側方にメスを用いて髄核に達しない切開を加えた。腰椎レントゲン撮影による椎間板腔、椎体骨棘形成の度合いを測定すると、術後一ヶ月より徐々に椎間板腔狭小化、骨棘形成が起こり、椎間板変性に類似の所見と考えられた。組織所見でも、経時的にSafranin-O染色性の低下が認められ、線維輪の断裂、ヘルニアの発生が認められた。椎間板プロテオグリカン合成能は、術後一ケ月の変性初期には、一時的に合成能は術前の約二倍にまで増加したが、その後は経時的に減少した。MMP-1,3,9,12,13,TIMP(Tissue inhibitor of MMP s)1,2をモノクロナール抗体を用いたSandwich enzyme immunoassay法により測定すると、MMP-1,3,9,12,13は変性進行とともに著しく増加するのに対し、TIMP1,2はあまり変化しなかった。培養上清中のNitrite量をGriess法を用いた吸光光度計により測定し、NOの産生の変化をみると、術後一ケ月ごろより髄核を中心にNO産生の増加が認められた。今後、NO,MMPsとともに、その産生に大きく関わっているサイトカインであるTNF-α産生をi-NOS,TNF-αインヒビター、TIMPを用いることにより同時に阻害することによる椎間板変性抑制効果を明らかにする。

Research Products

• [Publications] Liu H, Ishihara H, Kanamori M, Kawaguchi Y, et al.: "Characteristics of nerve root compression caused by degenerative lumbar spinal stenosis with scoliosis"The Spine J. 3. 524-529 (2003)