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Cellularity and Cartilage Matrix Increased in Hypertrophied Ligamentum Falavum - Histopathological Analysis Focusing on the Mechanical Stress and Bone Morphogenetic Protein Signaling

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Abstract

氏 名 Najibullah Shafaq 学 位 の 種 類 博士(医学) 学 位 記 番 号 第 5643 号 学位授与年月日 平成 23 年 3 月 24 日 学位授与の要件 学位規則第 4条第 1項 学 位 論 文 名 Cellularity and Cartilage Matrix Increased in Hypertrophied Ligamentum Falavum - Histopathological Analysis Focusing on the Mechanical Stress and Bone Morphogenetic Protein Signaling- (肥厚黄色靭帯において細胞数及び軟骨基質は増加している-力学的負荷及 び Bone Morphogenetic Protein シグナルに焦点を当てた組織学的検討-) 論文審査委員 主 査 教 授 中村 博亮 副 査 教 授 平田 一人 副 査 教 授 大畑 建治 論 文 内 容 の 要 旨 【目的】腰部脊柱管狭窄症は、65 歳以上で腰痛・歩行障害を訴える患者の原因疾患として 45%もの 割合を占める疾患である。この疾患は黄色靭帯の肥厚と椎間板の変性による膨隆により馬尾あるいは 神経根を圧迫することが主たる病態であるが、黄色靭帯肥厚に関する研究報告は極めて少なく、肥厚 のメカニズムは解明されていない。本研究の目的は腰部脊柱管狭窄症患者の黄色靭帯を組織学的に検 討し、力学的負荷及び Bone Morphogenetic Protein(BMP)シグナルの肥厚への関与を検討すること である。 【方法】手術の際に摘出された腰部脊柱管狭窄症患者の黄色靭帯 133 標本、また対照として腰椎椎 間板ヘルニア患者の黄色靭帯 17 標本からそれぞれのパラフィン切片を作製、HE 染色、Elastica van Gieson 染色、Toluidine blue 染色を行い、細胞数、弾性線維並びに軟骨基質の占める面積を計測し た。また免疫染色により BMP 及び BMP レセプターの発現の有無を検討した。それぞれの患者の術 前画像より黄色靭帯の厚みや不安定性を評価し、これらの組織学的検討から得られた結果との相関性 を検証した。 【結果】肥厚した黄色靭帯では有意な細胞数と軟骨基質の増加が認められ、術前 MRI における黄色 靭帯の厚みとの間に相関を認めた。また肥厚した黄色靭帯では BMP 及び BMP レセプター陽性細胞 の割合が有意に増加し、特に不安定性を有した椎間の黄色靭帯では不安定性を有しない椎間の黄色靭 帯と比較して軟骨化生が著明であり、BMP レセプター陽性細胞数の割合が有意に高かった。 【結論】肥厚した黄色靱帯では軟骨細胞の増殖とそれに伴う軟骨基質の増加が認められ、これらが肥 厚における重要な組織学的変化であると考えられた。また軟骨の分化に強く関与する BMP シグナル やメカニカルストレスが黄色靭帯肥厚のメカニズムに関与している可能性が示唆された。 論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨 高齢社会の到来で、腰部脊柱管狭窄症は腰痛・歩行障害の原因疾患として増加しつつある。黄色靭 帯の肥厚と椎間板の変性に伴う膨隆により、馬尾あるいは神経根を圧迫することで症状が発現するが、 黄色靭帯の肥厚に関する研究報告は極めて少なく、その肥厚機序は解明されていない。本研究では腰 部脊柱管狭窄症症例の黄色靭帯を組織学的に検討し、力学的負荷による影響および Bone Morphogenetic Protein(BMP)シグナル発現の有無を検討した。 手術の際に摘出した腰部脊柱管狭窄症症例の黄色靭帯 133 標本、また対照として腰椎椎間板ヘル ニア症例の黄色靭帯 17 標本を対象として使用した。それぞれの標本からパラフィン切片を作製し、 HE 染色、Elastica van Gieson 染色、Toluidine blue 染色を行い、細胞数、弾性線維並びに軟骨基 質の占める面積を検討した。また、免疫染色により BMP 及び BMP レセプター発現の有無について 検討を加えた。それぞれの症例の術前画像より黄色靭帯の厚みや不安定性を評価し、組織学的検討か ら得られた結果との相関性を検証した。 組織学的検討において、肥厚した黄色靭帯では弾性線維の減少を認め、有意な細胞数と軟骨基質の 増加が認められた。肥厚靱帯では特に collagen type II 陽性となる軟骨細胞の増加が顕著であったが、 肥厚を認めない腰椎椎間板ヘルニア症例の黄色靭帯ではこれらの軟骨細胞は認めら

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