関節軟骨の代謝に対する機械的負荷の影響 (軟骨細胞のプロテオグリカン代謝と細胞壁の歪み)

机械负荷对关节软骨代谢的影响（软骨细胞蛋白多糖代谢和细胞壁变形）

• 批准号: 04670906
• 负责人: 井口 傑
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04670906/
• 关键词: 関節軟骨細胞; 機械的負荷; プロテオグリカン

1.目的 関節手術後に使用されるcontinuous passive motion(CPM)の臨床的有用性は明らかとなってきたが、その基礎となる軟骨組織の代謝に対する機械的負荷刺激の影響は不明である。今回細胞外基質の影響を除き刺激を単純化するために、培養軟骨細胞に伸張負荷を加え、その代謝の変化を調べた。2.材料及び方法 若牛の中足趾節関節より関節軟骨を採取し、酵素的に細胞を分散してから10%FBSを含む培養液を用いて7日間前培養した。可塑性の培養器の底を大気圧の吸引によって周期的に歪め、培養軟骨細胞に伸張負荷を加えた。負荷の量は最大15%の伸張とし、頻度はCPMを想定して10秒間の伸張及び20秒間の休止のサイクルとして、負荷刺激を24時間行った。負荷刺激を加える間の^<35>S-sulfateの取り込み率からプロテオグリカンの生合成を分析し、同時にRIAによりcAMPの定量を行い細胞内伝達機構について検討した。3.結果 培養軟骨細胞の^<35>S-sulfateの取り込み率は、周期的伸張負荷を加える事により、負荷を加えなかった対照に比し有意に増加した。また同時にcAMP量も有意に増加した。4.考察 今回培養軟骨細胞に伸張負荷を加えることにより、プロテオグリカンの生合成は有意に増加し、同時にcAMP量も増加した。これは伸張負荷により、細胞膜の高次構造の変化及び細胞骨格の変形が起こり、この変化がcAMP系を介して細胞内シグナルとして伝達され、プロテオグリカンの生合成が増加したものと考えられる。以上の結果より軟骨組織のの恒常性の維持には、軟骨組織への機械的負荷が重要な役割を果たしていると考えられた。

1. Objective The clinical usefulness of continuous passive motion(CPM) after joint surgery is unclear, as is the effect of mechanical stress on cartilage metabolism. The effects of extracellular matrix on chondrocytes were studied by means of purification, stress regulation and metabolic regulation. 2. Materials and Methods: If bovine midfoot joint cartilage is collected, enzyme cells are dispersed and cultured in medium containing 10% FBS for 7 days Plasticity of the bottom of the incubator under high pressure and suction cycle, culture of chondrocytes under tension load The maximum amount of load is 15%, the frequency is 10 seconds, the rest is 20 seconds, and the load is 24 seconds. Analysis of the production and quantification of cAMP in response to stress stimulation and the detection of intracellular <35>mechanisms 3. As a result, the yield of ^ S-sulfate from cultured chondrocytes <35>increased significantly compared with the increase in cyclic tensile load. The amount of cAMP was intentionally increased. 4. To investigate the effect of increased stress and cAMP on chondrocytes in culture The changes in the cellular structure and the cellular structure of the cell membrane are related to the increase in the intracellular cAMP system. As a result, the maintenance of the constancy of cartilage tissue and the mechanical loading of cartilage tissue are important.