熱ショック応答を用いた変形性関節症治療のための基礎的研究

利用热休克反应治疗骨关节炎的基础研究

基本信息

批准号：
13J03611
负责人：
伊藤明良
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03611/
关键词：
軟骨細胞培養温度細胞外基質変形性関節症温熱刺激温度環境

项目摘要

温熱刺激は関節軟骨基質生合成を促進することや、軟骨細胞に熱ショック応答によるストレス耐性を与えるなどの報告がなされており、変形性関節症進行予防効果が期待されている。しかしながら、関節を構成する細胞における温熱刺激に対する反応の詳細は未だ不明な点が多い。本年度は、培養温度条件の違いが関節軟骨細胞の代謝と生存率に与える影響を検討した。培養温度条件が与える影響を解明するために、膝関節内温度付近の32℃、深部体温の37℃、および細胞生存可能閾値付近の温度である41℃の3条件において、最大21日間ペレット培養した。軟骨細胞の分化状態と細胞外基質形成の評価を、湿重量測定、遺伝子発現解析、組織学的観察、超微細構造観察、および生化学的解析によって多角的に検討した結果、37℃条件において軟骨分化マーカーであるⅡ型コラーゲンのmRNA発現が最も高くなり、細胞外基質も最も形成されることが示唆された。DNA量は41℃で有意に少なく、温度が高い程DNA量が少なかった。本研究により、培養温度は脱分化した軟骨細胞の再分化およびECM形成に影響を与えることが明らかとなった。41℃という高温環境では、細胞数の減少およびECM関連遺伝子の発現抑制が生じ、その結果、著しくECM形成が阻害されたと考えられた。32℃と37℃を比較すると、37℃の方がⅡ型コラーゲンおよびプロテオグリカンの産生がより認められたことから、再分化が促進され、硝子軟骨様のECM形成に働いたと考えられた。以上の研究は、培養温度環境が軟骨細胞の再分化および細胞外基質形成に及ぼす影響の解明に貢献し、関節軟骨再生治療研究に寄与するところが多いと考えられる。

据报道，热刺激会促进关节软骨基质生物合成，并赋予由于热休克反应引起的对软骨细胞的胁迫耐受性，并有望产生影响，以防止骨关节炎的发展。但是，关于构成关节的细胞中热刺激的反应仍然存在许多未知的细节。今年，我们研究了培养温度条件上差异对关节软骨细胞代谢和存活率的影响。为了阐明培养温度条件的影响，在三个条件下最多进行了21天的颗粒培养：在膝关节温度的内部附近32°C，在深体温下为37°C，在细胞生存能力阈值附近的温度下进行41°C。 We investigated the evaluation of the differentiation status of chondrocytes and extracellular matrix formation from multiple angles using wet weight measurements, gene expression analysis, histological observations, ultrastructural observations, and biochemical analysis, and suggested that mRNA expression of type II collagen, a marker of chondrocyte differentiation, was highest at 37°C, and that extracellular matrix was also most formed.在41°C下的DNA量显着较低，温度越高，DNA的量越低。这项研究表明，培养温度会影响去分化软骨细胞的重新分化和ECM形成。在41°C的高温环境中，会发生细胞数量和ECM相关基因表达的抑制，从而显着抑制ECM形成。当比较32°C和37°C时，37°C显示出更多的II型胶原蛋白和蛋白聚糖的产生，这些胶原蛋白和蛋白聚糖会促进重新分化，并被认为被用来形成透明的软骨样ECM。上述研究被认为有助于阐明培养温度环境对软骨细胞重新分化和细胞外基质形成的影响，并且其中许多有助于研究关节软骨再生治疗。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

LIPUSによる関節軟骨破壊抑制効果

LIPUS抑制关节软骨破坏的作用

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤明良，黒木裕士;伊藤明良，山口将希，黒木裕士
通讯作者：
伊藤明良，山口将希，黒木裕士

関節軟骨基質再生のための至適温度の探求―三次元培養を用いたin vitro研究―

寻找关节软骨基质再生的最佳温度 - 使用三维培养的体外研究 -

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sirimontree;P.;Suginta;W.;Srinrho;N.;Kanda;Y.;Shinya;S.;Ohnuma;T.;Fukamizo;T;伊藤明良，青山朋樹，長井桃子，太治野純一，山口将希，飯島弘貴，張項凱，秋山治彦，黒木裕士
通讯作者：
伊藤明良，青山朋樹，長井桃子，太治野純一，山口将希，飯島弘貴，張項凱，秋山治彦，黒木裕士

温度環境は軟骨細胞外基質形成に影響を与える-ヒト軟骨細胞を用いたin vitro研究-

温度环境影响软骨细胞外基质的形成 - 使用人软骨细胞的体外研究 -