Elucidation of innate immune disorders that regulate joint destruction and joint degeneration after fracture

急速破壊型股関節症 (RDC) は、急速に関節破壊を来す疾患で、大腿骨側のみならず寛骨臼側の骨破壊を来し、感染やリウマチと酷似する。大腿骨頭軟骨下脆弱性骨折 (SIF) との関連が報告されているが、SIFは変形性股関節症（OA）の前病変であり、SIFからRDCに至るメカニズムは不明である。本研究では、炎症に重要なNLRP3インフラマソームによって生じる滑膜炎により、RDCの高度骨破壊を生じると仮説を立て、RDC、OA、大腿骨頭壊死症（ONFH）の滑膜を比較し、NLRP3インフラソームと骨破壊との関連の検証を目的とした。RDC、OA、ONFH64例を対象とし、臨床データをカルテより抽出、手術時に採取した滑膜を免疫組織染色、さらに滑膜繊維芽細胞（FLS）を単離してqPCRにより遺伝子解析を行った。In vitroの検証として、インフラマソーム経路で活性化させたMφとFLSを共培養、さらに共培養されたFLSと新たなMφcell lineを共培養して、qPCR、TRAP染色により、炎症マーカー・破骨細胞の発現を検証した。血液データで全身性炎症関連因子に有意差はなかった。免疫染色にて、RDCではNF-kB、TRAP陽性細胞、NLRP3関連マーカーが発現、FLSで炎症関連マーカー、蛋白分解酵素の遺伝子発現が有意に上昇した。インフラマソーム経路で活性化されたMφcell lineと共培養されたFLSでも同様の結果で、共培養されたFLSにより破骨細胞分化は有意に促進された。RDCに、NLRP３インフラマソームによる局所炎症と滑膜内の破骨細胞分化が関連することが示された。骨基質成分がNLRP３インフラマソームを活性化させ破骨細分化を促進させることから、SIF圧潰進行により骨基質成分が関節内と連続することで、RDCに至る可能性がある。

急速破壊型股関節症 (RDC) は、急速に関節破壊を来す疾患で、大腿骨側のみならず寛骨臼側の骨破壊を来し、感染やリウマチと酷似する。大腿骨頭軟骨下脆弱性骨折 (SIF) との関連が報告されているが、SIFは変形性股関節症（OA）の前病変であり、SIFからRDCに至るメカニズムは不明である。本研究では、炎症に重要なNLRP3インフラマソームによって生じる滑膜炎により、RDCの高度骨破壊を生じると仮説を立て、RDC、OA、大腿骨頭壊死症（ONFH）の滑膜を比較し、NLRP3インフラソームと骨破壊との関連の検証を目的とした。RDC、OA、ONFH64例を対象とし、臨床データをカルテより抽出、手術時に採取した滑膜を免疫組織染色、さらに滑膜繊維芽細胞（FLS）を単離してqPCRにより遺伝子解析を行った。In vitroの検証として、インフラマソーム経路で活性化させたMφとFLSを共培養、さらに共培養されたFLSと新たなMφcell lineを共培養して、qPCR、TRAP染色により、炎症マーカー・破骨細胞の発現を検証した。血液データで全身性炎症関連因子に有意差はなかった。免疫染色にて、RDCではNF-kB、TRAP陽性細胞、NLRP3関連マーカーが発現、FLSで炎症関連マーカー、蛋白分解酵素の遺伝子発現が有意に上昇した。インフラマソーム経路で活性化されたMφcell lineと共培養されたFLSでも同様の結果で、共培養されたFLSにより破骨細胞分化は有意に促進された。RDCに、NLRP３インフラマソームによる局所炎症と滑膜内の破骨細胞分化が関連することが示された。骨基質成分がNLRP３インフラマソームを活性化させ破骨細分化を促進させることから、SIF圧潰進行により骨基質成分が関節内と連続することで、RDCに至る可能性がある。