変形性足関節症におけるCCN3を介した新たな軟骨細胞老化制御機構の解明

阐明CCN3介导的踝关节骨关节炎新的软骨细胞衰老控制机制

• 批准号: 21K09280
• 负责人: 雑賀 建多
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09280/
• 关键词: 軟骨; 足関節; CCN3; 股関節; 変形性足関節症; 軟骨細胞老化

変形性足関節症 (osteoarthritis of the ankle; OA of the ankle)の患者では痛みや歩行障害により日常生活動作に大きな支障をきたす。我々はOA関連遺伝子の探索を行い、軟骨組織の発生・分化・再生過程において多様な生理機能を持つCellular Communication Network Factor (CCN)フ ァミリー遺伝子のうち、CCN3がヒトから得られた関節軟骨細胞で加齢とともに有意に増加していることを認めた。また、酸化ストレス刺激により老化を誘導した軟骨細胞でCCN3 発現の上昇を認めた。そこで、これらの結果をもとに足関節においてCCN3が軟骨細胞の老化によるOAを促進するか検討し、足関節の軟骨細胞において、CCN3を介した加齢性変性に対する分子メカニズムを解明することを目的としている。研究実施計画に基づき、足関節固定術や人工足関節置換術時に軟骨組織を採取し解析を行なっている。令和4年度は、並行して行なってきた股関節軟骨研究の論文が完成した。すなわち、人工股関節置換術を受けた患者から得たヒト大腿骨頭を、年齢差なくOA群と大腿骨頚部骨折群（正常群）に分類した。大腿骨頭軟骨から得られたRNAの遺伝子発現解析の結果、非荷重部のCCN3の発現量はOA群で正常群に比べ有意に高かったが、荷重部のOA部と正常軟骨ではこれらの遺伝子発現に有意差はみられなかった。年齢や機械的負荷に関係なく、OAの変性変化とCCN3の発現との間に相関関係が認められた。

脚踝骨关节炎（脚踝骨关节炎）患者会感到疼痛和行走困难，严重影响日常生活活动。我们搜索了与OA相关的基因，发现在软骨组织的发育、分化和再生过程中具有多种生理功能的细胞通讯网络因子（CCN）家族基因中，在取自人类的关节软骨细胞中检测到了CCN3​​。随着年龄的增长，观察到显着增加。此外，我们观察到氧化应激刺激诱导衰老的软骨细胞中 CCN3 表达增加。因此，基于这些结果，我们研究了CCN3​​是否会因踝关节软骨细胞的老化而促进OA，并阐明CCN3介导的踝关节软骨细胞年龄相关退化的分子机制。根据研究实施计划，在踝关节融合和人工踝关节置换过程中收集并分析软骨组织。 2020年，一篇并行进行的髋关节软骨研究论文完成。即，将从接受髋关节置换手术的患者获得的人股骨头无年龄差异地分为OA组和股骨颈骨折组（正常组）。对从股骨头软骨获得的RNA进行基因表达分析的结果显示，OA组非负重区CCN3的表达水平显着高于正常组，但这些基因的表达水平显着高于正常组。 OA 区域和正常软骨的负重区域没有观察到显着差异。无论年龄或机械负荷如何，OA 退行性变化和 CCN3 表达之间都观察到相关性。

项目成果

Elevated Expression of CCN3 in Articular Cartilage Induces Osteoarthritis in Hip Joints Irrespective of Age and Weight Bearing

无论年龄和体重如何，关节软骨中 CCN3 的表达升高都会诱发髋关节骨关节炎

• DOI: 10.3390/ijms232315311
• 发表时间: 2022-12-01
• 期刊: International Journal of Molecular Sciences
• 影响因子: 5.6
• 作者: Kazuki Hirose;Miho Kuwahara;E. Nakata;Tomonori Tetsunaga;Kazuki Yamada;Kenta Saiga;M. Takigawa;Toshifumi Ozaki;S. Kubota;T. Hattori
• 通讯作者: T. Hattori

Elevated Expression of CCN3 in Articular Cartilage Induces Osteoarthritis in Hip Joints Irrespective of Age and Weight Bearing

无论年龄和体重如何，关节软骨中 CCN3 的表达升高都会诱发髋关节骨关节炎

• DOI: 10.3390/ijms232315311
• 发表时间: 2022-12-04
• 作者: Kazuki Hirose; Miho Kuwahara; Eiji Nakata; Tomonori Tetsunag; Kazuki Yamada; Kenta Saiga; Masaharu Takigawa; Toshifumi Ozaki; Satoshi Kubota;Takako Hattori
• 通讯作者: Takako Hattori