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機械的ストレスによるヒアルロン酸の低分子化

ヒアルロン酸（ｈｙａｌｕｒｏｎａｎ,ＨＡ）は現在関節内注入療法として臨床に広く使用されています。

その作用機序として，

１．粘弾性の獲得
２．疼痛の軽減
３．軟骨破壊の抑制

などが挙げられます。

正常関節液中のヒアルロン酸の平均分子量は500万から1,000万ですが,変形性関節症では200万，関節リウマチでは140万とその分子サイズの低下が報告されています。

しかしその低分子化の機序および意義については必ずしも明らかではありません。

我々はこれまでに軟骨変性にガスメディエーターが関与することを報告してきました。

一酸化窒素はプロテオグリカン合成を抑制しますが、これにはスーパーオキシド（Ｏ２）と反応し生成されるパーオキシナイトライトが重要な役割を果たします。

一般に活性酸素種（ｒｅａｃｔiｖｅ ｏｘｙ-ｇｅｎ sｐｅｃｉｅs, ＲＯＳ）はこのスーパーオキシドをはじめ過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）やヒドロキシラジカル（ＯＨ）といったフリーラジカルを経て水へと分解されていきます。

一方，これまでに軟骨細胞に周期的牽引負荷を加え，その代謝の変化を検討してきました。これは変形性関節症の重要な原因が機械的ストレスであると考え，その軟骨変性に及ぼす機序を検討することを目的としたものです。

そこで,機械的ストレスによって起こる軟骨細胞代謝の変化をヒアルロン酸の分子サイズの側面より検討し，その変化にＲＯＳの関与の有無をあわせて検討しました。

製薬会社から提供された分子量1.8×10の６乗のヒアルロン酸を３種類のＲＯＳ（活性酸素，ヒドロキシラジカル，過酸化水素）存在下で１時間反応させました。

これをゲル濾過し，分子サイズの変化を検討しました。この結果，過酸化水素では殆どヒアルロン酸は分解されないことが明らかにされました。

活性酸素はヒアルロン酸を一部分解し，その低分子化を惹起しますが，その程度はヒドロキシラジカルにおいて最も著明でした。

またこのヒドロキシラジカルによるヒアルロン酸の低分子化はヒドロキシラジカルの中和剤によって回復されました。

そこで以下の実験ではヒドロキシラジカルに注目し，その時間径過について検討しました。

ヒアルロン酸をヒドロキシラジカルと５分間反応させゲル濾過を行なったところヒアルロン酸分解が観察されたことにより，この反応は短時間で起こることが示唆されました。

したがって,ＲＯＳとりわけヒドロキシラジカルは強力にヒアルロン酸を分解し，その低分子化を引き起こすことが明らかにされました。

しかしながら，軟骨細胞に対する機械的負荷が，このようなＲＯＳの誘導，さらにはこれによるヒアルロン酸分解を引き起こすかは不明でした。

参考になさってください。

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