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前十字靭帯移植ヒトにおける感覚角質の免疫組織化学的解析
Immunohistochemical analysis of sensory corpuscles in human transplants of the anterior cruciate ligament.
PMID: 32680550 DOI: 10.1186/s13018-020-01785-5.
抄録
背景:
靭帯内の感覚神経終末は、プロリオプティブ機能に重要な役割を果たしています。前十字靭帯断裂の再建手術後の膝関節では、体位感覚が完全に回復しないことが臨床試験で示されている。本研究の目的は、靭帯の自家移植と全原性移植における感覚皮質を同定し、使用した全原性移植片と自家移植片との間でその量を比較することである。
BACKGROUND: Sensory nerve endings in ligaments play an important role for the proprioceptive function. Clinical trials show that the sense of body position does not fully recover in the knee joint after reconstructive surgery of the ruptured anterior cruciate ligament. The aim of this study is to identify sensory corpuscles in autogenous and allogenous transplants of the ligament and to compare their quantity between the used allografts and autografts.
方法:
本研究には33名の患者が参加した。3本の膝蓋腱全移植片、14本の膝蓋腱自家移植片、12本の半腱板自家移植片が外傷性再破裂後の再手術中に採取された。コントロールは、新鮮な破断後の健康な前十字靭帯4本で構成されていた。ヘマトキシリン染色後、S100、p75、PGP9.5に対する抗体を用いて免疫組織化学的分析を行った。顕微鏡検査を行い、メカノレセプターの数をカウントした。Mann-Whitney U 検定を用いて統計解析を行った。
METHODS: Thirty-three patients were included in this study. Three patellar tendon allografts, 14 patellar tendon autografts and 12 semitendinosus autografts were harvested during revision surgery after traumatic rerupture of the graft. The control consisted of 4 healthy anterior cruciate ligaments after fresh rupture. After haematoxylin staining, immunohistochemical analysis was performed using antibodies against S100, p75 and PGP9.5. Microscopical examination was carried out, and the number of mechanoreceptors was counted. Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney U test.
結果:
各グラフトで2種類の力学受容体が同定された。ルフィニ小球と遊離神経終末である。その結果、1平方センチメートルあたりのルフィニ小胞の数は、コントロールで最も多かった。移植片を比較すると、半腱様自移植片で最も多くの受容体が検出された。神経終末の遊離量は、半腱と膝蓋腱の自家移植片の方が対照と比較して多く、全移植片では受容体の数が最も少なかった。再建後時間の経過とともに、両タイプの受容体の数は、半腱移植片では減少したが、膝蓋腱移植片および全移植片では増加した。また、半腱板と膝蓋腱移植片の力学受容体の数は、移植失敗後、時間の経過とともに減少したが、全移植片ではわずかに増加した。
RESULTS: Two types of mechanoreceptors were identified in each graft: Ruffini corpuscles and free nerve endings. The number of Ruffini corpuscles per square centimeter was the highest in the control. Comparing the grafts, the highest number of receptors could be detected in the semitendinosus autograft. The amount of free nerve endings was higher in the semitendinosus and patellar tendon autografts than in the control; the allografts showed the lowest number of receptors. With increasing time after reconstruction, the number of both types of receptors showed a decrease in the semitendinosus graft, whereas it increased in the patellar tendon graft and allograft. The number of mechanoreceptors in the semitendinosus and patellar tendon graft decreased over time after graft-failure, whereas it increased slightly in the allograft.
結論:
本研究は、前十字靭帯のヒト移植におけるメカノレセプターを同定した最初の研究である。再構築後、時間の経過とともに受容体の数が部分的に増加していることから、移植片の再保存を示唆している可能性がある。
CONCLUSION: This study was the first to identify mechanoreceptors in human transplants of the anterior cruciate ligament. The partial increase in the number of receptors over time after reconstruction could indicate a reinnervation of the grafts.