[O-KS-19-2] 関節内周辺組織は，前十字靭帯損傷の自己治癒に寄与しうるか？
Keywords:前十字靭帯, 自己治癒, 膝蓋下脂肪体
【はじめに，目的】
前十字靭帯（ACL）は，高頻度に生じるスポーツ外傷で，完全損傷すると自己治癒しないことが知られており，自家腱を用いた外科的再建術が一般的な治療法である。これに対し，筆者らは，損傷後に膝関節に生じる異常関節運動がACLの治癒に影響していると仮設を立て，異常関節運動を制動するオリジナルモデルを作製し，同モデルではACLが自己治癒することを明らかにした（Kokubun, et al., 2016）。このモデルでは，関節運動の変化が，関節内組織であるACL損傷断端に何らかの影響を及ぼすことが考えられたが，未解明である。本研究では，同モデルを用いて，ACL損傷後における関節運動の影響を明らかにし，ACL損傷に対する積極的リハビリテーション確立の基礎となるデータを得ることを目的とした。
【方法】
Wistar系雄性ラット12週齢50匹をモデルとして使用した。①対照群，②ACL切断群，③ACL切断＋運動群，④ACL切断後制動群，⑤ACL切断後制動＋運動群の5群に各10匹ずつ分類し，運動群には小動物用トレッドミルにて，1日1時間の運動を負荷した。介入後1週・2週経過時点において，膝関節よりACLと膝蓋下脂肪体を採取した。採取した組織からQiagen社のkitを使用し，Total RNAを抽出した逆転写反応により作成したcDNAを鋳型とし，損傷靭帯の治癒関連因子（α-SMA，TGF-β）のプライマーを使用してreal-time PCR法により各群の発現量を比較した。
【結果】
α-SMAのmRNA発現量は，ACL実質部・脂肪体部で同様に更新を認めた。運動の有無による影響では，ACL-T，制動群ともに運動群で増加傾向を示した。
一方，TGF-βのmRNA発現量は，ACL実質部では全群で対照群と差が見られなかったが，脂肪体部においては全群で発現量の増加を認めた。また，損傷後1週時点においては，特に運動を行った群で顕著な傾向を示した。
【結論】
本研究の結果はACL損傷後の関節内においては，関節運動の変化がACL実質部のみならず周辺組織へも影響を及ぼし得る可能性を示した。特に膝蓋下脂肪体で，損傷靭帯の治癒にpositiveな影響を及ぼすとされるα-SMA，TGF-βの発現量が増加していたことは，ACLの治癒に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆された。脂肪体は臨床上，易炎症性組織として知られており，メカニカルストレスの影響を受けやすい。この臨床上の所見を考慮しても，脂肪体を介したメカノトランスダクションメカニズムによる損傷ACLの治癒促進メカニズムが存在する可能性が示唆された。今後，このメカニズムを詳細に解明していくことで，ACL損傷急性期における理学療法介入の意義を明らかにできる。
前十字靭帯（ACL）は，高頻度に生じるスポーツ外傷で，完全損傷すると自己治癒しないことが知られており，自家腱を用いた外科的再建術が一般的な治療法である。これに対し，筆者らは，損傷後に膝関節に生じる異常関節運動がACLの治癒に影響していると仮設を立て，異常関節運動を制動するオリジナルモデルを作製し，同モデルではACLが自己治癒することを明らかにした（Kokubun, et al., 2016）。このモデルでは，関節運動の変化が，関節内組織であるACL損傷断端に何らかの影響を及ぼすことが考えられたが，未解明である。本研究では，同モデルを用いて，ACL損傷後における関節運動の影響を明らかにし，ACL損傷に対する積極的リハビリテーション確立の基礎となるデータを得ることを目的とした。
【方法】
Wistar系雄性ラット12週齢50匹をモデルとして使用した。①対照群，②ACL切断群，③ACL切断＋運動群，④ACL切断後制動群，⑤ACL切断後制動＋運動群の5群に各10匹ずつ分類し，運動群には小動物用トレッドミルにて，1日1時間の運動を負荷した。介入後1週・2週経過時点において，膝関節よりACLと膝蓋下脂肪体を採取した。採取した組織からQiagen社のkitを使用し，Total RNAを抽出した逆転写反応により作成したcDNAを鋳型とし，損傷靭帯の治癒関連因子（α-SMA，TGF-β）のプライマーを使用してreal-time PCR法により各群の発現量を比較した。
【結果】
α-SMAのmRNA発現量は，ACL実質部・脂肪体部で同様に更新を認めた。運動の有無による影響では，ACL-T，制動群ともに運動群で増加傾向を示した。
一方，TGF-βのmRNA発現量は，ACL実質部では全群で対照群と差が見られなかったが，脂肪体部においては全群で発現量の増加を認めた。また，損傷後1週時点においては，特に運動を行った群で顕著な傾向を示した。
【結論】
本研究の結果はACL損傷後の関節内においては，関節運動の変化がACL実質部のみならず周辺組織へも影響を及ぼし得る可能性を示した。特に膝蓋下脂肪体で，損傷靭帯の治癒にpositiveな影響を及ぼすとされるα-SMA，TGF-βの発現量が増加していたことは，ACLの治癒に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆された。脂肪体は臨床上，易炎症性組織として知られており，メカニカルストレスの影響を受けやすい。この臨床上の所見を考慮しても，脂肪体を介したメカノトランスダクションメカニズムによる損傷ACLの治癒促進メカニズムが存在する可能性が示唆された。今後，このメカニズムを詳細に解明していくことで，ACL損傷急性期における理学療法介入の意義を明らかにできる。