変形性膝関節症におけるS-ニトロソグルタチオン還元酵素と自然免疫系細胞の役割

S-亚硝基谷胱甘肽还原酶和先天免疫系统细胞在膝骨关节炎中的作用

基本信息

批准号：
20K09512
负责人：
成尾宗浩
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nippon Medical School
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

日常生活に甚大な悪影響をもたらす変形性膝関節症（OA）の発症機構解明と根治的治療法の開発に資する候補物質として、本研究では低酸素反応因子HIF2αとS-ニトロソグルタチオン還元酵素（S-nitrosoglutathion reductase；GSNOR)の作用に着目し、GSNORの欠損により増加が予測されるHIF2αのニトロソ化修飾（HIF2α-SNO）がOA発症に与える影響に焦点をあて解析を行う。2021-2023年度は、GSNORがClass Ⅲアルコール脱水素酵素（ADH3）としての作用を持ち、かつその局在に組織特異性がないことを利用して、アルコールを投与した個体がGSNOR（ADH3）の働きを介して骨組織の構造改変に寄与するかにつき考察した。10％エタノールを負荷した13週雌C57BL/6マウス（Alc群）を解剖し、液体窒素を用いて破砕、ライセート化したマウス大腿骨遠位端からmRNAを抽出しリアルタイム定量的PCRにて骨代謝関連のmRNA発現頻度を群間比較した。Alc群において遺伝子レベルで骨吸収が亢進しており、細胞解析ではAlc群においてnatural killer T(NKT)様細胞の機能が低下し、抗炎症サイトカインであるIL-4の産生低下を介して骨吸収が促進することが明らかとなった。本知見から、骨吸収の亢進には自然免疫細胞、とくにNKT様細胞と破骨細胞成熟が深く関与していることが示された。上記研究結果をもとに、2024年度はOAの病態として一般的な内反変形膝における軟骨下骨硬化の進展メカニズムにつき、GSNORと骨形成の関係を中心に解析する。

这项研究的重点是缺氧反应因子HIF2α和S-硝基谷硫硫代还原酶（GSNOR）作为候选物质的影响，这些物质有助于阐明膝关节骨关节炎（OA），这对日常生活具有主要的不良影响，对日常生活具有主要的不良效应，以及治疗方法的发展。这项研究的重点是HIF2α的硝化修饰（HIF2α-SNO）的影响，该研究预计由于GSNOR缺乏症而对OA的发作增加。在2021 - 2023财年，我们考虑了通过GSNOR（ADH3）的作用，是否利用GSNOR具有III类酒精脱氢酶（ADH3）的作用以及其定位中缺乏组织特异性的作用，是否通过GSNOR（ADH3）的作用来促进骨组织的结构修饰。解剖了装有10％乙醇的13周雌性C57BL/6小鼠（ALC组），从股骨小鼠的远端提取mRNA，使用液氮中断并裂解，并通过实时定量PCR比较骨代谢相关的mRNA的频率。在ALC组的基因水平上，骨吸收增加，细胞分析表明，在ALC组中，天然杀伤剂T（NKT）样细胞的功能降低，并通过降低抗炎细胞因子IL-4的产生来促进骨吸收。这一发现表明，先天免疫细胞，尤其是NKT样细胞和破骨细胞的成熟，与增强的骨吸收非常参与。基于上述研究结果，我们将分析2024年OA的膝关节下骨硬化的进展机理，重点是GSNOR与骨形成之间的关系。