顎関節の軟骨の加齢変化

Age-related changes in the cartilage of the temporomandibular joint.

抄録

変形性膝関節症（OA）は加齢と密接な関係があるが、顎関節の下顎顆軟骨（MCC）の加齢による変性についてはほとんど知られていない。我々の目的は、加齢と顎関節のMCCの変性に相関関係があるかどうかを調べることである。C57BL/6Jの野生型マウス（雄）32匹を、2、12、18、25ヶ月齢にした。このマウスをCO吸入により安楽死させ、解剖してマイクロCTと組織学で調べた。頚椎の矢状断面は，耐糖能性アルカリホスファターゼ，アルカリホスファターゼ，サフラニンO，ピクロシリウスレッド，トルイジンブルーで染色した。さらに、BMP2、BMP4、BMP7、PRG4、MMP13の免疫染色を行った。骨体積率と組織密度は，動物の年齢が上がるにつれて有意に増加した。Osteoarthritis Research Society Internationalの組織病理学的スコアと非石灰化軟骨のミネラル化は、加齢動物で有意に増加した。加齢動物では、軟骨の厚さ、プロテオグリカンの分布、細胞性の低下が見られた。また、加齢に伴い、ピクロシリウスレッド染色が増加していた。蛋白質の発現は、BMP2、BMP4、BMP7、MMP13が増加し、PRG4の発現は減少した。動物が老化すると、プロテオグリカンの分泌量の減少、細胞性の低下、軟骨の厚さの減少、フィブリル化の増加、タンパク質分解活性の増加が見られる。高齢動物におけるMCCの変性の基本的なメカニズムをより深く理解することで、OAの発症を遅らせるための新しい方法が得られるかもしれない。

Osteoarthritis (OA) of the knee is closely associated with aging; however, little is known about the age-related degeneration in the mandibular condylar cartilage (MCC) of the TMJ. Our objective was to examine whether a correlation exists between aging and degeneration of the MCC of the TMJ. Thirty-two male C57BL/6J wild-type mice were aged to 2, 12, 18, and 25 months old. The mice were euthanized by CO inhalation and were dissected and examined by micro-CT and histology. Sagittal sections of the condyles were stained for tartrate-resistant alkaline phosphatase, alkaline phosphatase, safranin O, picrosirius red, and toluidine blue. In addition, immunostaining for BMP2, BMP4, BMP7, PRG4, and MMP13 was performed. Bone volume fraction and tissue density significantly increased with the age of the animals. There was a significant increase in the Osteoarthritis Research Society International histopathological score and mineralization of the noncalcified cartilage in the aged animals. There was a decrease in cartilage thickness, proteoglycan distribution, and cellularity in the aged animals. Additionally, we noted increased picrosirius red staining with the increase in the age of the animals. Our protein expression showed increased BMP2, BMP4, BMP7, and MMP13, whereas there was a decrease in PRG4 expression in the aged animals. As the animal ages, there is decreased proteoglycan secretion, decreased cellularity, decreased cartilage thickness, increased fibrillation, and increased proteolytic activity. A better understanding of the basic mechanisms underlying the degeneration of the MCC in the older animals could provide novel ways to slow the development of OA.