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ウィスターラットの実験的に誘発された微小結晶性関節炎における滑膜炎症過程のレーザー治療
Laser treatment of synovial inflammatory process in experimentally induced microcrystalline arthritis in Wistar rats.
PMID: 32519204 DOI: 10.1007/s10103-020-03055-6.
抄録
関節内結晶の存在は、急性または慢性的な性質の異なる関節病理において検出される。本研究の目的は、実験的に誘発された微小結晶性関節炎の雄性成体Wistarラットの膝関節内に存在する滑膜に対するインジウムガリウムアルミニウム・リン(InGaAlP)(λ=670nm)レーザーの作用を解析することであった。動物を3つの実験群（n=24）に分けた：対照群（A）、実験的に関節炎を誘発した群（B）、実験的に関節炎を誘発した群＋InGaAlPレーザー治療群（C）。実験誘発48h後に右膝の膝蓋骨領域に毎日レーザー治療を行った。7日、14日、21日の治療後、ラットを安楽死させ、右膝を摘出して処理し、滑膜の組織形態学的、免疫組織化学的、超構造学的、生化学的調査を行った。14日目と21日目の顆粒球数はB群で高く、C群で低く、最後にA群で線維芽細胞数はA群とC群で同程度、B群以下であった。ＴＵＮＥＬ検査の陽性細胞数は、１４日目と２１日目のＢの方が他の群に比べて高かった。複屈折性コラーゲン線維が占める組織面積の割合は、21日目のB群が他の群に比べて高かった。細胞の超微細構造は、評価した全ての群および期間において線維芽細胞様の形態を示した。グリコサミノグリカンの定量は、全ての実験期間において群間に有意差を示さなかった。ヒドロキシプロリンの量は、１４日目と２１日目にＢ群が他の群に比べて多かった。非コラーゲン蛋白質の含有量は、２１日目のＢの方が他の群と比較して高かった。TNF-αの定量は、21日目のTGF-βについては、21日目のB群およびC群がA群と同等以上の値を示し、MMP-13については、21日目のA群およびB群がC群と同等以上の値を示し、ADAMT-S4については、21日目のB群およびC群がA群と同等以上の値を示し、C群がA群よりも低かった。InGaAlP-670nm療法は、未治療群に比べて滑膜の炎症過程や組織傷害を減少させたことから、急性関節炎患者の回復を目指した臨床試験への活用が期待できることが示された。
The presence of intra-articular crystals is detected in different articular pathologies of acute or chronic nature. The aim of this work was to analyze the action of the indium gallium aluminum and phosphorus (InGaAlP) (λ = 670 nm) laser on the synovial membrane present in the knee joint in experimentally induced microcrystalline arthritis in male adult Wistar rats. The animals were divided into three experimental groups (n = 24): control (A), experimentally induced arthritis (B), experimentally induced arthritis+InGaAlP laser therapy (C). The laser treatment was made daily in the patellar region of the right knee after 48 h of the experimental induction. After 7, 14, and 21 days of therapy, the rats were euthanized and the right knees were removed and processed for histomorphometric, immunohistochemical, ultrastructural, and biochemical investigation of the synovium. The number of granulocytes on the 14th and 21st days was higher in B and lower in C and, lastly, in A. The number of fibroblasts on the 14th and 21st days was similar between A and C and below B. The number of blood vessels on the 21st day was higher in B than in the other groups. The positive number of cells for the TUNEL test was higher on the 14th and 21st days in B compared to the others. The percentage of tissue area occupied by birefringent collagen fibers was higher in B on the 21st day than in the others. The ultrastructure of cells showed fibroblast-like morphology in all groups and periods evaluated. The quantification of glycosaminoglycans did not present significant differences between the groups in all the experimental periods. The amount of hydroxyproline was higher in B compared to the other groups on the 14th and 21st days. The content of non-collagen proteins was higher in B on the 21st day in relation to the other groups. Quantification of TNF-α on the 21st day was higher in A and B than in C. For TGF-β on the 21st day, groups B and C presented similar and higher values than A. For MMP-13, groups A and B presented data similar to and above C. In relation to ADAMT-S4, on the 21st day, groups B and C presented data similar to and lower than A. InGaAlP-670 nm therapy reduced the inflammatory process and tissue injuries of the synovial membrane in comparison to the untreated group, indicating its potential utilization in clinical studies aiming in the recovery of acute arthritis in patients.