外傷後の変形性関節症の発症は、出生後のCCN2の軟骨細胞欠失によって修飾されない

Post-traumatic osteoarthritis development is not modified by postnatal chondrocyte deletion of CCN2.

• Craig M Keenan
• Lorenzo Ramos-Mucci
• Ioannis Kanakis
• Peter I Milner
• Andrew Leask
• David Abraham
• George Bou-Gharios
• Blandine Poulet

抄録

CCN2は、いくつかの重要な生物学的プロセスに関与するマトリックス細胞状タンパク質です。特に、CCN2は軟骨の発達や変形性関節症に関与している。CCN2ヌルマウスは様々な骨格異常を示し、発生期のマトリックス形成を制御する上でのCCN2の重要性が強調されているが、成体軟骨におけるCCN2の役割は明らかになっていない。本研究の目的は、外傷後変形性関節炎（PTOA）モデルにおける出生後の軟骨細胞におけるCCN2の役割を明らかにすることであった。CCN2欠失は、生後8週齢の雄性トランスジェニックマウスの関節軟骨細胞に誘導された。生後10週齢の膝に、外科的または非侵襲的に反復的な機械的負荷をかけてPTOAを誘導した。膝関節を採取し、マイクロコンピュータ断層撮影でスキャンし、組織学のために処理した。切片をトルイジンブルーで染色し、OARSIグレーディングシステムを用いて採点した。非侵襲モデルでは大腿骨外側に軟骨病変が認められたが、負荷6週間後に野生型（WT）とCCN2ノックアウト（KO）マウスの間では有意差は認められなかった。手術モデルでは、内側コンパートメントに重度の軟骨変性が認められたが、術後2、4、8週目にWTマウスとCCN2ノックアウト（KO）マウスの間に有意差は認められなかった。結論として、軟骨細胞におけるCCN2欠失はマウスにおけるPTOAの発症を修飾しなかったことから、成人におけるCCN2の軟骨細胞発現は、PTOAに伴う変性から軟骨を保護する上で重要な役割を果たしていないことが示唆された。

CCN2 is a matricellular protein involved in several critical biological processes. In particular, CCN2 is involved in cartilage development and in osteoarthritis. CCN2 null mice exhibit a range of skeletal dysmorphisms, highlighting its importance in regulating matrix formation during development, however its role in adult cartilage remains unclear. The aim of this study was to determine the role of CCN2 in postnatal chondrocytes in models of post-traumatic osteoarthritis (PTOA). CCN2 deletion was induced in articular chondrocytes of male transgenic mice at 8 weeks of age. PTOA was induced in knees either surgically or non-invasively by repetitive mechanical loading at 10 weeks of age. Knee joints were harvested, scanned with micro-computed tomography and processed for histology. Sections were stained with toluidine blue and scored using the OARSI grading system. In the non-invasive model cartilage lesions were present in the lateral femur but no significant differences were observed between wildtype (WT) and CCN2 knockout (KO) mice 6 weeks post-loading. In the surgical model, severe cartilage degeneration was observed in the medial compartments but no significant differences were observed between WT and CCN2 KO mice at 2, 4, and 8 weeks post-surgery. We conclude that CCN2 deletion in chondrocytes did not modify the development of PTOA in mice, suggesting that chondrocyte expression of CCN2 in adults is not a critical player in protecting cartilage from the degeneration associated with PTOA.

© 2020. Published by The Company of Biologists Ltd.