the study of cartilage metabolism controlled by hyperthermia focusing on the circadian clock

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体内時計とは、PERやBMAL1などの複数の時計遺伝子によって構成される分子機構のことを指し、体内に自律的な約24時間周期のリズムをもたらす。この体内時計が軟骨に存在し、体内時計の破綻が、変形性関節症の誘因となることがすでに明らかにされている。本研究では、時計遺伝子（PER2遺伝子）に発光レポーター（Luciferase遺伝子）を挿入し、体内時計の状態を発光量の変化として可視化できる体内時計レポーターマウスを使用した。このマウスから採取した大腿骨の器官培養を行った。発光顕微鏡による観察で、成長軟骨板、関節軟骨で特に体内時計の発現を強く認め、軟骨の体内時計を観察する実験系として適切であることを確認した。つづいて、経時的発光観察下に温熱刺激を与えると、発光リズムが変化することが明らかになった。この変化は、温度変化が大きいほど、また、温熱刺激時間が長いほど、明瞭な変化が観察された。この結果から、軟骨の体内時計が温熱刺激によって状態（時刻）を変化したことを意味し、温熱刺激によって体内時計の状態を調節できる可能性が示唆される。さらに、温熱刺激は、発光リズムの振幅を増加させることが明らかになった。温熱刺激は軟骨代謝の促進や軟骨細胞の保護をもたらすとされるが、この結果も軟骨代謝を活性化したことを示している可能性がある。今後、温度や刺激時間を考慮することで温熱療法がより効果的な治療につながる可能性があると考える。