変形性関節症軟骨細胞の細胞周期制御とアポトーシスに関する研究

骨关节炎软骨细胞细胞周期调控与凋亡的研究

基本信息

批准号：
11770803
负责人：
西田圭一郎
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

イヌ実験的変形性関節症(OA)モデルおよびOA患者の人工膝関節置換術時に採取した変性軟骨組織の検討から、1)OA軟骨の変性・破壊過程に軟骨細胞のアポトーシスが関与すること、2)関節液及び軟骨組織中に多量の一酸化窒素(NO)あるいはその代謝産物が検出されること、3)OA軟骨の組織学的スコアとDNA断片化をきたしたTUNEL染色陽性軟骨細胞率が有為に正の相関を示すこと、4)特にOAの初期病変においてはニトロチロシン(NT)陽性細胞率とOAスコアが有為に相関する結果から、OA軟骨の破壊過程でNOにより誘導される軟骨細胞が深く関与することが示唆された。このNOによる細胞障害後に軟骨細胞のアポトーシスへ至るシグナル伝達経路を調べる目的でヒトOA軟骨に対するCaspase-3,-9に対する免疫染色で検討したところ、それぞれOAスコア、TUNEL陽性細胞率、NT陽性細胞率と強い正の相関関係を示した。このことから、NOによる軟骨細胞障害はミトコンドリアにおけるBcl-2、Bax等のアポトーシス関連蛋白の均衡を崩し、チトクロームCの遊離、Caspase-9の活性化を誘導し、アポトーシスの実行部隊であるCaspase-3の活性化を導くものと考えられた。一方、モノヨード酢酸を膝関節内に投与することにより作成したラットOAモデルに抗酸化剤PDTCを連日3週間筋肉内投与を行い、NOの抑制効果および軟骨破壊の防止効果を検討したが、コントロール群と比較して有為な改善は認められなかった。今後は軟骨細胞のアポトーシスを制御するためにCaspase阻害剤の検討もなされるべきであると考える。

Examination of degenerative cartilage tissue collected during the knee replacement surgery in dog experimental osteoarthritis (OA) models and OA patients showed that 1) apoptosis of chondrocytes is involved in the degeneration and destruction of OA cartilage, 2) large amounts of nitric oxide (NO) or its metabolites are detected in joint fluid and cartilage tissue, 3) histological scores of OA cartilage and TUNEL stained positive chondrocytes that resulted in DNA fragmentation are significantly positively correlated, and 4) results in which the nitrotyrosine (NT) positive cell rate and OA score are significantly correlated, especially in the early lesions of OA, suggesting that NO-induced chondrocytes are deeply involved in the destruction of OA cartilage.为了研究导致NO引起的细胞损伤后导致软骨细胞凋亡的信号传导途径，针对Caspase-3，-9的人OA软骨进行免疫染色，并分别显示出与OA分数，TUNEL阳性细胞速率和NT阳性细胞速率的正阳性相关性。这表明无诱导的软骨细胞损伤破坏了与凋亡相关的蛋白质的平衡，例如线粒体中的Bcl-2和Bax，诱导了细胞色素C的释放和caspase-9的激活，以及Caspase-3的激活，caspase-3的激活，实施单位。另一方面，每天通过在膝关节中给膝关节中施用单一二乙酸施用抗氧化剂PDTC，每天通过在膝关节中施用单二乙酸产生三个星期，并且与对照组相比，没有观察到NO和防止软骨破坏的抑制作用。将来，还应研究caspase抑制剂以控制软骨细胞的凋亡。