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アジュバント誘発性関節炎ラットにおける炎症、線維芽細胞様滑膜細胞、滑膜アポトーシスに対する低レベルレーザー治療のフルエンス効果
The fluence effects of low-level laser therapy on inflammation, fibroblast-like synoviocytes, and synovial apoptosis in rats with adjuvant-induced arthritis.
PMID: 25394331 PMCID: PMC4267419. DOI: 10.1089/pho.2014.3821.
抄録
目的:
本研究の目的は、アジュバント誘発性関節炎を有するラットの関節炎症、線維芽細胞様滑膜細胞（FLS）、滑膜アポトーシスに対する低レベルレーザー治療（LLLT）の効果を評価することであった。
OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the effect of low-level laser therapy (LLLT) operating at low and high fluences on joint inflammation, fibroblast-like synoviocytes (FLS), and synovial apoptosis in rats with adjuvant-induced arthritis.
背景データ:
関節リウマチ（RA）は、関節内での顕著な炎症とFLSの増殖が特徴である。LLLTが関節リウマチによる炎症に有効であることを示すデータはあるが、滑膜への影響は不明である。
BACKGROUND DATA: Rheumatoid arthritis (RA) is characterized by pronounced inflammation and FLS proliferation within affected joints. Certain data indicate that LLLT is effective in patients with inflammation caused by RA; however, the fluence effects of LLLT on synovium are unclear.
方法:
成体雄のSprague-Dawleyラット（250〜300g）において、脛骨関節に完全フロイントアジュバント（CFA）を関節内注射することにより、単関節炎を誘導した。動物は、10日間毎日4.5J/cm2（30mW、30秒/スポット）と72J/cm2（80mW、180秒/スポット）で780nmのGaAlAsレーザーでCFA投与後72hを照射した。LLLT後、動物を安楽死させ、その関節炎足首を組織病理学的分析、腫瘍壊死因子（TNF）-α、マトリックスメタロペプチダーゼ（MMP）3と5B5、および末端デオキシヌクレオチドルトランスフェラーゼdUTPニックエンドラベリング（TUNEL）アッセイの免疫アッセイのために収集した。
METHODS: Monoarthritis was induced in adult male Sprague-Dawley rats (250-300 g) via intraarticular injection of complete Freund's adjuvant (CFA) into the tibiotarsal joint. Animals were irradiated 72 h after CFA administration with a 780 nm GaAlAs laser at 4.5 J/cm2 (30 mW, 30 sec/spot) and 72 J/cm2 (80 mW, 180 sec/spot) daily for 10 days. After LLLT, the animals were euthanized and their arthritic ankles were collected for histopathological analysis, immunoassays of tumor necrosis factor (TNF)-α, matrix metallopeptidase (MMP)3 and 5B5, and terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assays.
結果:
4.5J/cm2のフルエンスでLLLTは、炎症性細胞の浸潤とTNF-α-、MMP3-および5B5様免疫反応性の発現を有意に減少させただけでなく、滑膜内のより多くのTUNEL陽性アポトーシス細胞をもたらした。72J/cm2を投与した関節炎動物では、これらの生化学および炎症に有意な変化は観察されなかった。
RESULTS: LLLT at a fluence of 4.5 J/cm2 significantly reduced infiltration of inflammatory cells and expressions of TNF-α-, MMP3- and 5B5-like immunoreactivities, as well as resulting in more TUNEL-positive apoptotic cells in the synovium. No significant changes were observed in these biochemicals and inflammation in arthritic animals treated with 72 J/cm2.
結論:
低フルエンスのLLLTは、CFA誘発関節炎モデルにおいて、FLS、炎症細胞、メディエーターの数を減少させることで、損傷部位への炎症を抑制する効果が高いことが示された。これらのデータは、関節リウマチを対象としたLLLTの臨床試験を設計する上で価値のあるものとなるだろう。
CONCLUSIONS: LLLT with low fluence is highly effective in reducing inflammation to sites of injury by decreasing the numbers of FLS, inflammatory cells, and mediators in the CFA-induced arthritic model. These data will be of value in designing clinical trials of LLLT for RA.