非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルラットに対する理学療法介入効果研究

非手术局部膝关节软骨压缩损伤模型大鼠理疗干预效果研究

基本信息

批准号：
21H03302
负责人：
伊藤明良
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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-21H03302/
关键词：
変形性関節症理学療法リハビリテーションラット関節軟骨

项目摘要

関節軟骨を主体とする疾患である変形性膝関節症（Knee osteoarthritis：以下、膝OA）の罹患者は非常に多く、その大部分は一次性膝OAであると考えられている。これまで、理学療法介入は膝OA治療の第一選択肢として挙げられてきた。しかしながら、膝OA病態へ及ぼす効果は不明なままである。これを解決するために、本研究では申請者らが開発した非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデルラットに対して理学療法介入等の効果を検証し、その作用メカニズムの解明を試みる。研究2年目として、自発走行運動負荷を与えるための回転かご付きケージの介入研究を行った。その結果、非外科的局所膝関節軟骨圧迫損傷モデル群の方が、コントロール群よりも回転かごの回転数が多い傾向が認められた。しかしながら、圧迫損傷が生じた大腿骨関節軟骨部における変性の進行は観察されなかった。以上のことから、本モデルにおいて圧迫損傷後の関節軟骨に対する自発走行運動介入は、関節軟骨変性を助長しないことが示唆された。また、本モデルに対する間葉系幹細胞移植治療効果検証を行ったところ、圧迫損傷による関節軟骨細胞死が抑制されることが明らかとなった。今後、運動介入と細胞移植治療との相乗効果検証を実施する。また、細胞外マトリックスの老化がα-Klothoのエピジェネティックな制御に影響を与えることを明らかにし、軟骨細胞の生理に影響を与える新しい力学的感受性メカニズムを見出した。さらに、本モデルの長期的な病態解析を行うための網羅的遺伝子発現解析のプロトコルを確立した。そして、早期OAに細胞分裂関連の遺伝子発現変化が生じていることを示唆するデータを得た。介入実験による細胞分裂関連遺伝子発現変化を検討すると共に、機械学習を応用した早期膝OA予測モデルの開発を進める。

有大量患有膝盖骨关节炎的患者（以下称为膝盖OA），这种疾病主要涉及关节软骨，其中大多数被认为是主要的膝盖OA。到目前为止，已经将物理治疗干预措施作为膝盖OA治疗的第一种选择。但是，膝盖OA病理学的作用仍然未知。为了解决这一问题，本研究将检查物理治疗干预措施和其他方法对申请人开发的大鼠的影响，包括非手术局部膝关节关节软骨压缩损伤，并试图阐明作用机理。作为研究的第二年，我们对带有旋转篮子的笼子进行了干预研究，以提供自发的驾驶运动载荷。结果，观察到，与对照组相比，旋转篮中的一组非手术局部膝关节关节软骨压缩损伤倾向于在旋转篮中具有更高数量的旋转。但是，在发生压缩损伤的股骨关节软骨中未观察到变性的进展。从以上，建议在这种模型中，压缩损伤后的关节软骨的自发驾驶运动干预不会促进关节软骨变性。此外，当我们验证该模型中间充质干细胞移植处理的有效性时，发现抑制了由压缩损伤引起的关节软骨细胞死亡。将来，我们将对运动干预和细胞移植疗法的协同作用进行验证。我们还揭示了细胞外基质衰老会影响α-Klotho的表观遗传调节，并发现了一种影响软骨细胞生理学的新机械灵敏度机制。此外，还建立了全面的基因表达分析方案，用于对该模型的长期病理分析。然后获得数据，以表明与细胞分裂相关的基因表达变化发生在早期OA期间。我们将通过干预实验检查与细胞分裂相关的基因表达的变化，还将开发一种应用机器学习的早期膝盖OA预测模型。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

京都大学大学院医学研究科人間健康科学系リハビリテーション科学コース運動機能解析学分野

京都大学大学院医学研究科、人体健康科学系、康复科学系、运动功能分析系

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ラット膝関節の術後癒着に対する超音波照射強度と時間の影響の検証

超声照射强度和时间对大鼠膝关节术后粘连影响的验证

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木淳也;米津亮;齋藤聡佳;成澤雅紀;中山和己，高畠啓，斉藤陸，国分貴徳;中原崚，伊藤明良，谷間桃子，河合秀紀，趙梓汐，徐仕軒，戴嘉，安孫子幸子，青山朋樹，黒木裕士
通讯作者：
中原崚，伊藤明良，谷間桃子，河合秀紀，趙梓汐，徐仕軒，戴嘉，安孫子幸子，青山朋樹，黒木裕士

細胞構造体の製造方法、培養治具および培養基材

细胞结构的制造方法、培养夹具及培养基质

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Analysis of gene expression after ultrasound therapy for intraarticular adhesion model in rats

超声治疗大鼠关节内粘连模型后基因表达分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryo Nakahara;Akira Ito;Momoko Nagai-Tanima;Hideki Kawai;Zixi Zhao;Chia Tai;Hiroshi Kuroki
通讯作者：
Hiroshi Kuroki

DOI：
10.1038/s41467-022-35359-2
发表时间：
2023-01-10
期刊：
NATURE COMMUNICATIONS
影响因子：
16.6
作者：
Iijima, Hirotaka;Gilmer, Gabrielle;Wang, Kai;Bean, Allison C.;He, Yuchen;Lin, Hang;Tang, Wan-Yee;Lamont, Daniel;Tai, Chia;Ito, Akira;Jones, Jeffrey J.;Evans, Christopher;Ambrosio, Fabrisia
通讯作者：
Ambrosio, Fabrisia