Elucidate the mechanism of cartilage degeneration from synovial fluid exosomes and establish self-repair therapy by exercise

从滑液外泌体阐明软骨退化机制并建立运动自我修复疗法

基本信息

批准号：
22KJ2541
负责人：
高畠啓
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Saitama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2541/
关键词：
変形性膝関節症メカニカルストレス実験動物モデル関節軟骨

项目摘要

今年度は，膝前十字靭帯を非侵襲的に破断させることで，メカニカルストレスによって引き起こされる変形性膝関節症を模倣した新たなマウスモデルを作成することに成功した．従来の膝前十字靭帯損傷モデルでは小動物用手術器具を用いて外科的に靭帯が切断されていたため，メカニカルストレス以外の発症要因が関節内に混在していた．しかし，本モデルでは大腿骨を徒手的に押し込むことで靭帯損傷を引き起こし，その過程で他関節内組織への損傷を限りなく抑えることができるため，変形性膝関節症患者の発症プロセスに近い新たな実験動物モデルを作成することに成功した．また，開発した新たなモデルを対象にマウス膝関節内の関節内組織である関節軟骨，滑膜を組織学的に解析したところ，メカニカルストレスに反応して関節軟骨を分解する因子であるMatrix Metalloproteinase (MMP-3)が滑膜より先に関節軟骨にて発現することが明らかとなった．また，変形性膝関節症初期から生じることで関節軟骨分解を誘発すると言われている滑膜炎は，メカニカルストレスによって引き起こされず，かつ軟骨分解を導く可能性が低いということが示唆された．以上の結果は，変形性膝関節症発症過程において，生体内におけるメカニカルストレスと関節軟骨の関係性を解き明かす基盤となる基礎的知見を示唆する大変興味深い成果であると考えられる．次年度以降は，上述した新たなマウスモデル用いて，関節軟骨を含めた関節内組織全体の動態変動から変形性膝関節症の早期検出を試みることで，軟骨変性を予防することのできる運動様式とその分子機構を明らかにしていく．

今年，我们成功创建了一种新的小鼠模型，通过非侵入性断裂前十字韧带来模拟机械应力引起的膝骨关节炎。在传统的膝关节前交叉韧带损伤模型中，韧带是使用小动物手术器械进行手术切断的，因此关节内还存在机械应力以外的因素。然而，在这个模型中，韧带损伤是通过手动推动股骨造成的，在此过程中可以最大限度地减少对其他关节内组织的损伤，这是一种类似于膝骨关节炎患者发病过程的新模型。成功建立了合适的实验动物模型。此外，使用新开发的模型对小鼠膝关节的关节内组织——关节软骨和滑膜进行组织学分析，结果表明，基质金属蛋白酶是一种因机械应力而降解关节软骨的因子。 (MMP-3)在滑膜之前的关节软骨中表达。此外，研究结果表明，据称在膝骨关节炎早期发生并引起关节软骨退化的滑膜炎不是由机械应力引起的，并且不太可能导致软骨退化。上述结果被认为是非常有趣的结果，它提出了基础知识，将作为阐明膝骨关节炎发展过程中体内机械应力与关节软骨之间关系的基础。从明年开始，我们将利用上述新的小鼠模型，尝试从整个关节内组织，包括关节软骨的动态变化及其分子机制来早期发现膝骨关节炎。