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

关注生物钟的热疗控制软骨代谢的研究

• 批准号: 21K16661
• 负责人: 大久保 直輝
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K16661/
• 关键词: 体内時計; 温熱刺激; 変形性関節症

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。

In vivo timer, PER and BMAL1 are composed of multiple timer genes, which are responsible for the molecular mechanism, and in vivo timer, which are self-regulated for about 24 time periods. The presence of cartilage in the body, the weakness of the body, and the cause of abnormal joint disease In this study, the PER2 gene was used to detect and visualize the state of the in vivo timer. The culture of thigh bone The development of cartilage plate and articular cartilage in vivo is confirmed by microscopic observation. In the middle of the day, the light is detected under the warm stimulation and the light is detected under the light. The temperature changes, the temperature changes, and the temperature changes. The result is that the cartilage chronometer changes its state (time) due to thermal stimulation, and the possibility of regulating its state due to thermal stimulation is indicated. The amplitude of light emission increases when the temperature increases. The possibility of promoting cartilage metabolism and protecting chondrocytes by thermal stimulation is demonstrated. In the future, temperature and stimulation time should be taken into account.