[P-KS-50] ポスター（基礎）P50

[P-KS-50-1] 関節固定が変形性膝関節症の関節構成体に与える影響
関節症モデル動物を用いた実験研究（パイロットスタディ）

^○飯島 弘貴^1,2, 長井 桃子³, 伊藤 明良¹, 太治野 純一¹, 中畑 晶博¹, 喜屋武 弥¹, 張 ジュエ¹, 王 天舒¹, 青山 朋樹¹, 黒木 裕士¹ (1.京都大学大学院医学研究科理学療法学講座, 2.日本学術振興会特別研究員, 3.京都大学大学院医学研究科附属先天異常標本解析センター)

Keywords:関節固定, 関節軟骨, 変形性膝関節症

【はじめに，目的】健常な膝関節を長期間固定すると，滑膜組織の線維化や周囲組織との癒着形成，関節軟骨の形態的変化が生じることが，動物実験により明らかにされている。しかしながら，変形性膝関節症（Knee Osteoarthritis：膝OA）が発症し，既に関節軟骨が摩耗・変性している状態において，関節固定が関節構成体に与える影響は未だ明らかにされていない。ヒト膝OA患者では，膝関節可動域制限を伴うことが多いことは周知の事実であり，発症した膝OAにおいて関節可動域を制約させた場合の関節構成体変化の理解は，理学療法介入の方針決定において必要不可欠である。そこで，本研究では，ラット外傷性膝OAモデルを使用し，発症したOA膝に対する関節固定が関節構成体に与える影響を検討することを目的とした。

【方法】12週齢のWistar系雄性ラット右膝関節に外科的処置（meniscotibial ligament切離）を施し，内側半月板不安定性（DMM）モデルを作成した。その後，早期膝OAとなる術後4週時より，K-wireを用いた創外固定具を使用して膝関節を屈曲110±5度に固定した（DMM+固定群；n=4）。対照群として，皮膚と関節包のみを切開する偽手術+固定群（n=4），関節固定は行わず自然飼育のみ行うDMM群（n=4）を設けた。術後8週時に膝関節を採取し，micro-computed tomography（μ-CT）撮影を行った。その後，膝関節を展開し，脛骨関節面にIndian inkを滴下し軟骨変性箇所を肉眼的に観察した（n=2/群）。また，矢状断の脱灰パラフィン組織標本を作成した後，サフラニンOおよびヘマトキシリン・エオジン染色を行い，光学顕微鏡にて観察した（n=2/群）。

【結果】DMM群の内側脛骨関節面において，Indian Ink陽性の関節軟骨摩耗像が確認された。DMM+固定群では，上述の変化に加えて，さらに大腿骨顆部との接触面における同心円状のIndian ink陽性所見が出現した。偽手術+固定群では，関節軟骨摩耗像は見られなかった。組織学的所見では，DMM群の関節軟骨には深層までの亀裂を伴う摩耗・変性像が確認された。DMM+固定群では摩耗・変性関節軟骨への滑膜組織侵入が観察され，膝蓋下脂肪体近傍の滑膜組織と関節軟骨との癒着像も見られた。偽手術+固定群では，関節軟骨を滑膜組織が被覆していたが，滑膜侵入の程度はDMM+固定群よりも軽度であった。μ-CT所見では，DMM群に軟骨下骨嚢胞が確認されたが，DMM+固定群では，DMM群よりも嚢胞径が小さい傾向が見られた。偽手術+固定群では，軟骨下骨嚢胞は見られなかった。

【結論】OA膝における関節固定によって，膝蓋下脂肪体近傍の滑膜と周囲組織との癒着形成が生じ，変性関節軟骨への滑膜組織侵入を招いた。また，軟骨下骨の骨吸収像である軟骨下骨嚢胞は，関節固定をすることで嚢胞径の増大を防いだ。今後は，これらの現象のメカニズムについて解析を進めるとともに，上述の変化が膝OAの進行速度にどのように影響を与えるのか，長期的視点での研究が必要である。