ゲノムおよびプロテオーム解析からの脊椎椎間板ヘルニアのメカニズム解明

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16591517
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 朴 珍守 久留米大学, 医学部, 助手 (10368938)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 見生 久留米大学, 医学部, 教授 (50140687) ; 津留 美智代 久留米大学, バイオ統計センター, 研究員 (80322600) ; 佐藤 公昭 久留米大学, 医学部, 助教授 (90268912)
• Keywords: 椎間板ヘルニア / 疼痛メカニズム / positive feedback loop / サイトカイン

Research Abstract

椎間板ヘルニアにおける臨床症状はヘルニア塊による機械的な圧迫の他に、炎症性サイトカインなどの科学的因子が症状発現に強く関与する。IL-1βの刺激に伴い椎間板ヘルニア細胞が炎症、疼痛の原因となるIL-6、COX-2、変性を引き起こすMMP-1、MMP-3といった各種mediatorを産生すると報告されている。そこで今回我々は、外在性IL-1βの刺激を受けた椎間板ヘルニア細胞自身が、内在性のIL-1βを産生し、その内在性のIL-1βが更に椎間板ヘルニア細胞を刺激し、結果としてIL-1β濃度がますます増加するというPositive Feedback Loop of IL-1βが存在すると仮説した。また、IL-1β濃度の増加に伴いIL-6、COX-2、MMP-1、およびMMP-3の分泌を更に促すと考えた。
手術にて摘出した腰椎椎間板ヘルニア組織を分離、単層培養した。培養細胞を0.5、5、50、500、5000pg/mlの外在性IL-1βで24時間刺激を加え、刺激していない細胞(コントロール群)とRT-PCR法にて比較検討した。内在性IL-1β、IL-6、COX-2、MMP-1、MMP-3はコントロール群に比べ強い発現を認めた。IL-1RI、COX-1、MMP-2の発現はコントロール群と同程度であった。以上より外在性IL-1βで刺激を受けた椎間板ヘルニア細胞自身が内在性IL-1βを産生することが示唆された。今後リアルタイムPCR法を用いて遺伝子発現量を定量化し更に詳しく検討する予定である。