関節軟骨の発達：付着器官成長機構の証拠
軟骨はマトリックス分泌、細胞肥大、細胞増殖の組み合わせで成長することが確立されている。 しかし、この成長が間質的なメカニズムではなく、付着器的なメカニズムによるものである程度は、まだ不明である。 私たちは、有袋類のMonodelphis domesticaの膝関節を用いて、産後30日から8ヶ月間の軟骨成長および分化因子であるTGF-βファミリーの免疫組織化学的研究と、成長中の軟骨形態の立体的解析を組み合わせて軟骨の成長を研究しています。 さらに、軟骨内の特徴的なゾーンの生成について洞察するため、細胞分裂時にDNAに取り込まれ、さらなる細胞の循環を阻害する薬剤であるbromodeoxyuridineの関節内投与の効果を検討した。 成長初期には、TGF-β2と-β3が広く発現していたが、TGF-β1はそれほどでもなかった。 二次骨化中心が形成された後、すべてのアイソフォームは組織深度の上半分に制限されるようになり、その分布は以前にIGF、およびPCNA陽性細胞について述べたものと同様であった。 大腿骨顆部軟骨の3ヶ月と6ヶ月の組織切片の立体構造解析では、軟骨の総体積は17％増加したが、単位体積当たりの細胞密度は31％減少していることがわかった。 最後に、3ヶ月齢の動物の膝関節にBrDUを注入し、注入後1ヶ月と4ヶ月で分析した細胞周期摂動では、注入後1ヶ月で移行帯を占める軟骨細胞が枯渇し、関節軟骨が薄くなっていることがわかった。 この効果は、注入後4カ月で逆転した。 免疫組織化学的解析の結果、BrDU投与によりすべてのTGF-βアイソフォームの発現パターンが変化し、軟骨深度の上半分でTGF-β1および-β3アイソフォームの標識が著しく減少していることがわかった。 全体として、このデータは、関節軟骨は間質性メカニズムではなく、関節表面からの付着によって成長するという考え方をさらに支持するものである。