非荷重後の再荷重は軟骨下骨のスクレローシスを引き起こす：廃用を来した関節に対する積極的リハビリテーションへの警鐘

野村 将人, 脇本 祥夫, 鈴木 崚太, 水野 絵里子, 井上 翔太, 八鍬 匠, 李 昌欣, 森山 英樹

doi:10.14900/cjpt.46s1.h2-164_2

【はじめに、目的】関節軟骨の恒常性維持機構は、軟骨直下に存在する海綿骨である軟骨下骨と密接な関係を有する。私たちはこれまでに、非荷重や創外固定による関節の廃用は、関節軟骨の菲薄化と軟骨下骨の萎縮を惹起し、それらが相互に作用することを明らかにした（Nomuraら, Osteoarthritis Cartilage 2017）。しかし、廃用による関節軟骨・軟骨下骨の変性に対する治療戦略については、研究蓄積が極めて乏しく、運動療法の有効性は不明である。そこで本研究では、廃用を来した関節へのリハビリテーションを想定した動物実験を行い、非荷重後の再荷重、そしてここでの運動負荷が、関節軟骨・軟骨下骨に及ぼす影響を調査し、さらに、関節不安定性が誘発する軟骨損傷への感受性が変化するかどうかを検証した。【方法】8週齢雄性C57BL/6マウス12匹を使用した。このうち半数のマウスに対して、後肢非荷重を2週間適用することで関節の廃用を引き起こした後、再荷重させた。通常飼育または後肢非荷重を行った各6匹のマウスのうち2匹ずつ、そこから4週間の通常飼育または運動介入または内側半月不安定化（DMM）を行った。運動介入では、マウスにとって最大酸素摂取量の80%に相当する勾配20%、速度17 m/分のトレッドミル走行を、1日1回40分間、毎日行わせた。実験期間終了後に膝関節を採取し（各条件4膝）、内側顆中央にて矢状断切片を作製した。サフラニンO染色を施した切片上で、関節軟骨の厚さと骨端部の骨面積密度を計測し、さらにDMMを行った膝関節では、OARSI scoreを用いて軟骨損傷の程度を評価した。関節軟骨の厚さと骨面積密度は、一元配置分散分析とTukeyの多重比較検定を用いて解析し、OARSI scoreの比較にはMann-WhitneyのU検定を用いた。【結果】関節軟骨の厚さは全ての条件間で差が認められなかった。一方で、通常飼育後にDMMを行った動物、および後肢非荷重後に通常飼育または運動介入を行った動物では、軟骨下骨の肥厚が観察され、実験期間を通して通常飼育のみを継続した動物と比較して、骨端部の骨面積密度が有意に増加していた（P < 0.05）。OARSI scoreは、通常飼育後にDMMを行った動物と比較して、後肢非荷重後にDMMを行った動物で高い傾向にあった（P = 0.147）。【結論】関節の非荷重後に再荷重を行うと、運動負荷の有無に関わらず、関節軟骨の形態は回復するものの、軟骨下骨が過形成されることが明らかになった。これは健常動物に対する関節不安定化処置がもたらした変化と類似しており、初期の変形性関節症における一病態である軟骨下骨のスクレローシスを示唆するものである。加えて関節不安定性が誘発する軟骨損傷は、非荷重後の関節で重症化しやすい傾向にあったことからも、廃用を来した関節へのリハビリテーションを実施する際には、変形性関節症が発症するリスクの高さを考慮すべき可能性がある。【倫理的配慮，説明と同意】神戸大学動物実験委員会の承認を得た（承認番号：P180606）。

非荷重後の再荷重は軟骨下骨のスクレローシスを引き起こす：廃用を来した関節に対する積極的リハビリテーションへの警鐘

Description

Journal

Keywords

Details 詳細情報について

Export

Report a problem