Mechanotransduction in Rat Chondrocytes

科学研究費補助金研究成果報告書研究種目: 基盤研究(C)研究期間: 2010～2012課題番号: 22500457研究代表者: 今井 晋二（滋賀医科大学・医学部・准教授）研究分担者: 松末 吉隆（滋賀医科大学・医学部・教授）3次元培養下に軟骨細胞を力学的刺激するIL-4の発現亢進が起こる事を明らかにした。IL-4を加えると軟骨細胞に力学的刺激を加えなくても、あたかも力学的刺激が加わったかのように軟骨器質産生能が亢進した.力学的刺激後にIL-4拮抗薬を投与したところ、アグリカンとII型コラーゲンの遺伝子発現は共に抑制されることが判明した。一方、力学的刺激すると同時に、各種MAPK阻害薬を投与した。p38 MAPK阻害薬で、力学的刺激に引き続く一連の反応が完全に阻害される事からにp38 MAPKが最も関与している、と考えられた。We first confirmed rapid up-regulation of the putative chondro-protective cytokine, interleukin (IL)-4, as an immediate response to MS. We then studied the role of IL-4 by investigating responses to exogenous IL-4 or a specific IL-4 inhibitor, combined with MS. Next we investigated the intracellular second messengers. Since chondrocyte phenotype alters according to the extracellular environment, we characterized the response to mechanotransduction in 3-dimensionally embedded chondrocytes. Expression of aggrecan and type II collagen was significantly up-regulated by exogenous IL-4 whereas MS-induced matrix synthesis was inhibited by an IL-4 blocker. Further, MS-induced matrix synthesis was completely blocked by a p38 MAPK inhibitor