名古屋大学大学院医学系研究科整形外科（主任教授 石黒 直樹）の樋口善俊（ひぐち よしとし）医員、西田佳弘（にしだ よしひろ）准教授らの研究グループはマウス関節軟骨におけるHyaluronidase-2の発現抑制がヒアルロン酸を異常に蓄積させ、変形性関節症を進行させることを明らかにしました。
ヒアルロン酸は関節軟骨を含む結合組織に特に豊富に存在しています。関節軟骨ではHyaluronidase(Hyal;ヒアルロン酸分解酵素)のうちHyal1とHyal2がヒアルロン酸分解の中心的役割を担っていると考えられていますが詳細についてはわかっていません。また、Hyal1の発現を抑制すると変形性関節症をさせると報告されていますが、Hyal2に関しては不明です。そのため、関節軟骨特異的にHyal2の発現を抑制することで、変形性関節症の発症に関連するか調査しました。
Hyal2発現抑制した自然老化モデル、関節不安定化(DMM)モデルマウス、炎症性サイトカインIL-1α（炎症を惹起させる物質）を使用したexplant cultureモデルを使用して解析しました。変形性関節症の評価は組織学的評価（modified Mankin score）と免疫染色（MMP-13,ADAMTS-5；軟骨を構成するコラーゲン、アグリカンの分解酵素の発現を評価）を行いました。さらに、ヒアルロン酸の蓄積を評価するためにbiotinylated- hyaluronan binding protein (B-HABP)染色を行いました。その結果、Hyal2発現抑制マウスの関節軟骨には高分子ヒアルロン酸が異常に多く蓄積していました。3種類のモデルでHyal2発現抑制マウスは野生型マウスより変形性膝関節症が進行し、基質分解酵素が多く出現していることが分かりました。Hyal2の発現抑制によりヒアルロン酸が異常に蓄積し、変形性関節症の進行に関連することを発見しました。
本研究成果は国際科学誌「Scientific Reports」(2017年8月1日付けの電子版)に掲載されました。
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「名大整形トピックス：研究成果」－「マウス関節軟骨におけるHyaluronidase-2の発現抑制は変形性関節症を進行させる。」