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Response of Articular Cartilage Degenerated by Disuse to Mechanical Overloading

废弃退化关节软骨对机械超载的反应

基本信息

批准号：
18J10874
负责人：
野村将人
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10874/
关键词：
廃用関節軟骨軟骨下骨変形性関節症非荷重再荷重

项目摘要

初めに、実験期間を短縮した予備実験を行った。走行運動介入の条件は勾配20%、速度17 m/分、毎日40分間に設定したが、2週間の後肢非荷重を経たマウスでは、この条件の運動を4週間にわたって継続できたのが2匹に1匹の割合であった。また、組織学的分析の結果、走行運動介入によっては軟骨に何ら変化が認められず、内側半月不安定化（DMM）手術による関節不安定性が誘導する軟骨の変性は、ごく軽度であった。予備実験の結果を踏まえ、本実験では各介入期間を8週間に設定し、走行運動介入の条件は、勾配20%、速度12 m/分、毎日30分間に設定した。すると全てのマウスが飼育期間を通して運動を継続することが出来た。飼育期間終了後、膝関節周囲筋を採取し湿重量を測定後、膝関節はマイクロCTで撮影し、その後、組織学的分析を行った。筋湿重量は、ほとんどの筋で、非荷重により減少し、再荷重により回復したが、走行運動介入やDMMによってその回復が阻害される傾向にあることが分かった。また、軟骨下骨のマイクロCT解析の結果、非荷重によって減少した骨量と骨塩量は、再荷重によって回復するどころか、通常飼育を継続したものを上回った。関節軟骨の組織形態学的分析の結果、私たちの先行研究と一致して、8週間の非荷重によって関節軟骨の厚さが減少した。また、その後8週間の再荷重を行っても、この厚さの減少は回復しなかったことから、非荷重による関節軟骨の菲薄化は、不可逆的である、あるいは少なくとも筋萎縮や骨萎縮よりも長期間を回復に要することが明らかになった。さらに、通常飼育を行ったマウスでは加齢に伴い関節面の摩耗が観察されたが、これは非荷重後に再荷重を行った関節でより広域に及んでいたことから、非荷重後の再荷重は加齢による関節軟骨変性を重症化させる可能性があることが分かった。

The first time, the second time, the third time. The condition of walking movement is 20%, the speed is 17 m/min, the time is set for 2 weeks, and the condition of walking movement is set for 4 weeks. Results of histological analysis, identification of cartilage degeneration during exercise intervention, induction of joint instability during medial meniscus instability (DMM) surgery The results of the preparation are set for 8 weeks for each intervention period, 20% for walking intervention, 12 m/min for speed, and 30 minutes per day. The whole process of breeding can be achieved through the use of natural resources. At the end of the breeding period, the wet weight of the knee joint was measured, and the histological analysis of the knee joint was performed. Muscle moisture weight decreases due to non-loading, recovers due to reloading, and decreases due to resistance due to movement intervention. The results of CT analysis of subchondral bone, bone mass reduction under non-load, bone mass recovery under re-load, and bone mass recovery under normal breeding conditions The results of histomorphological analysis of articular cartilage were consistent with those of previous studies, and the thickness of articular cartilage decreased without loading at 8 weeks. 8 weeks after reloading, the thickness of articular cartilage decreases, the thickness of articular cartilage decreases, the thickness of articular cartilage decreases In general, it is possible to increase the friction of the joint surface after loading.