熱ショック応答を用いた変形性関節症治療のための基礎的研究

利用热休克反应治疗骨关节炎的基础研究

• 批准号: 13J03611
• 负责人: 伊藤 明良
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03611/
• 关键词: 軟骨細胞; 培養温度; 細胞外基質; 変形性関節症; 温熱刺激; 温度環境

温熱刺激は関節軟骨基質生合成を促進することや、軟骨細胞に熱ショック応答によるストレス耐性を与えるなどの報告がなされており、変形性関節症進行予防効果が期待されている。しかしながら、関節を構成する細胞における温熱刺激に対する反応の詳細は未だ不明な点が多い。本年度は、培養温度条件の違いが関節軟骨細胞の代謝と生存率に与える影響を検討した。培養温度条件が与える影響を解明するために、膝関節内温度付近の32℃、深部体温の37℃、および細胞生存可能閾値付近の温度である41℃の3条件において、最大21日間ペレット培養した。軟骨細胞の分化状態と細胞外基質形成の評価を、湿重量測定、遺伝子発現解析、組織学的観察、超微細構造観察、および生化学的解析によって多角的に検討した結果、37℃条件において軟骨分化マーカーであるⅡ型コラーゲンのmRNA発現が最も高くなり、細胞外基質も最も形成されることが示唆された。DNA量は41℃で有意に少なく、温度が高い程DNA量が少なかった。本研究により、培養温度は脱分化した軟骨細胞の再分化およびECM形成に影響を与えることが明らかとなった。41℃という高温環境では、細胞数の減少およびECM関連遺伝子の発現抑制が生じ、その結果、著しくECM形成が阻害されたと考えられた。32℃と37℃を比較すると、37℃の方がⅡ型コラーゲンおよびプロテオグリカンの産生がより認められたことから、再分化が促進され、硝子軟骨様のECM形成に働いたと考えられた。以上の研究は、培養温度環境が軟骨細胞の再分化および細胞外基質形成に及ぼす影響の解明に貢献し、関節軟骨再生治療研究に寄与するところが多いと考えられる。

Warm stimulation は masato section cartilage matrix biosynthesis を promote す る こ と や, cartilage cells に hot シ ョ ッ ク 応 answer に よ る ス ト レ ス patience を and え る な ど の report が な さ れ て お り, - morphic masato section disease to prevent unseen fruit が expect さ れ て い る. し か し な が ら, masato を constitute す る cells に お け る warm stimulation に す seaborne る anti 応 の は だ not unknown な point が い more in detail. This year, <s:1> and the culturing temperature conditions <s:1> violation が が are related to the <s:1> metabolism と survival rate に of chondrocytes and their effects on える for を検 discussion on た た. Temperature conditions and が え る influence を interpret す る た め に, knee masato pay nearly の section temperature 32 ℃, deep の 37 ℃ temperature, お よ び cell survival may pay nearly の threshold numerical temperature で あ る 41 ℃ の 3 conditions に お い て, maximum 21 ペ レ ッ ト cultivate し た. Cartilage cells の state と extracellular matrix formation の review 価 を, wet weight determination, but 伝 発 now parsing, histological 観 examine, ultra micro structure 観 examine, お よ び biochemical analytical に よ っ て of polygonal に beg し 検 た results, 37 ℃ condition に お い て cartilage differentiation マ ー カ ー で あ る Ⅱ type コ ラ ー ゲ ン の mRNA 発 が now most high も く な り, outside the cell The matrix <s:1> most <e:1> forms される とが とが indicates された. At 41℃, the amount of DNA で is intentionally less なく, while at が higher temperatures, the amount of DNA が is less な な った. This study に よ り, culture temperature は dedifferentiation し た chondrocytes の redifferentiation お よ び に influences the ECM を and え る こ と が Ming ら か と な っ た. 41 ℃ と い で う environment of high temperature は, cell number の reduce お よ び ECM masato even heritage 伝 son の 発 now inhibit が じ, そ の results, the し く ECM forming が resistance against さ れ た と exam え ら れ た. 32 ℃ と 37 ℃ を compare す る と, 37 ℃ の party が Ⅱ type コ ラ ー ゲ ン お よ び プ ロ テ オ グ リ カ ン の produce が よ り recognize め ら れ た こ と か ら, redifferentiation が promote さ れ, glass cartilage others の ECM forming に 働 い た と exam え ら れ た. Above は の research, culture temperature environment が chondrocytes の redifferentiation お よ び に extracellular matrix formation and ぼ す influence の interpret に contribution し, masato cartilage regeneration research に send and す る と こ ろ が more い と exam え ら れ る.

项目成果

LIPUSによる関節軟骨破壊抑制効果

LIPUS抑制关节软骨破坏的作用

• 发表时间: 2015
• 作者: 伊藤明良，黒木裕士;伊藤明良，山口将希，黒木裕士
• 通讯作者: 伊藤明良，山口将希，黒木裕士

関節軟骨基質再生のための至適温度の探求―三次元培養を用いたin vitro研究―

寻找关节软骨基质再生的最佳温度 - 使用三维培养的体外研究 -

• 发表时间: 2014
• 作者: Sirimontree;P.;Suginta;W.;Srinrho;N.;Kanda;Y.;Shinya;S.;Ohnuma;T.;Fukamizo;T;伊藤明良，青山朋樹，長井桃子，太治野純一，山口将希，飯島弘貴，張項凱，秋山治彦，黒木裕士
• 通讯作者: 伊藤明良，青山朋樹，長井桃子，太治野純一，山口将希，飯島弘貴，張項凱，秋山治彦，黒木裕士

温度環境は軟骨細胞外基質形成に影響を与える-ヒト軟骨細胞を用いたin vitro研究-

温度环境影响软骨细胞外基质的形成 - 使用人软骨细胞的体外研究 -

• 发表时间: 2014
• 作者: 伊藤明良;青山朋樹;長井桃子;太治野純一;山口将希;飯島弘貴;張項凱;秋山治彦;黒木裕士
• 通讯作者: 黒木裕士

Culture Temperature Affects Redifferentiation and Cartilaginous Extracellular Matrix Formation in Dedifferentiated Human Chondrocytes

• DOI: 10.1002/jor.22808
• 发表时间: 2015-05-01
• 期刊: JOURNAL OF ORTHOPAEDIC RESEARCH
• 影响因子: 2.8
• 作者: Ito, Akira;Aoyama, Tomoki;Kuroki, Hiroshi
• 通讯作者: Kuroki, Hiroshi

Evaluation of reference genes for human chondrocytes cultured in several different thermal environments

• DOI: 10.3109/02656736.2014.906048
• 发表时间: 2014-01-01
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF HYPERTHERMIA
• 影响因子: 3.1
• 作者: Ito, Akira;Aoyama, Tomoki;Kuroki, Hiroshi
• 通讯作者: Kuroki, Hiroshi