ATDC5細胞をAlginate beads培養し, 軟骨化したATDC5とコラーゲンスキャフォールド使用した三次元軟骨モデルを作成した。微量のIL-1βを添加しメカニカルストレスを加えると, ADAMTS4, IL-1RのmRNAの発現が有意に上昇し, それらはTRPV4により調節されていた。軟骨細胞表面のIL-1Rの発現が圧縮力学ストレスにより刺激され, 続いて起こるIL-1感受性の増大がOAの病因に影響していると考えられた。またTRPV4はIL-1感受性を調整し, OAの進行を抑制するための重要なmechanosensorの一つとして機能していると考えられた。
We made a three-dimensional cartilage construct. ATDC5 cells were cultured in alginate beads and seeded within collagen scaffold. Cyclic compressive loading was applied to the cartilage constructs using a cyclic load bioreactor. The mRNA levels of ADAMTS4 and IL-1R1 were substantially increased by the excessive compressive stress. Compressive stress plus subtle level of IL-1β upregulated ADAMTS4 and IL-1R1 expressions. TRPV4 regulated ADAMTS4 and IL-1R1 mRNA levels by cyclic compressive stress. The expression of the IL-1R1 on the surface of chondrocytes would be stimulated by compressive mechanical stress, and subsequent increment of IL-1 susceptibility would be implicated in the OA pathology. TRPV4 channel regulation is one of the most important mechanosensor that controls IL-1 susceptibility and prevents development of OA.

研究種目 : 基盤研究(C)(一般)
研究期間 : 2015～2017
課題番号 : 15K10492
研究分野 : 整形外科, 膝関節, 関節リウマチ