初期変形性関節症の羊モデルにおける異なる細胞ベースの治療後の軟骨バイオメカニクスと膝関節微小環境の評価

Evaluation of cartilage biomechanics and knee joint microenvironment after different cell-based treatments in a sheep model of early osteoarthritis.

• Francesca Veronesi
• Matteo Berni
• Gregorio Marchiori
• Giorgio Cassiolas
• Aurelio Muttini
• Barbara Barboni
• Lucia Martini
• Milena Fini
• Nicola Francesco Lopomo
• Maurilio Marcacci
• Elizaveta Kon

抄録

目的:

初期の変形性関節症（OA）における軟骨損傷を予防することを目的とし、低侵襲な治療戦略を用いて軟骨組織の生理的・機能的特性を回復・維持することが治療上の課題となっています。

PURPOSE: Aiming to prevent cartilage damage during early osteoarthritis (OA), the therapeutic challenge is to restore and maintain the physiological and functional properties of such a tissue with minimally invasive therapeutic strategies.

方法:

したがって、羊の初期のOAのin vivoモデルは、ここでは、病理学の進行から関節表面を保存するために、3つの異なる細胞療法（培養拡大ADSC、SVF、培養拡大AEC）を介して治療されました。治療注射の３ヶ月後、それらの性能は、機械的自動マッピング（ヤング率と軟骨の厚さ）、関節表面の総体的な評価、および滑液の生化学的分析を介して評価された。

METHODS: Accordingly, an in vivo model of early OA in sheep was here treated through three different cell therapies (culture expanded ADSCs, SVF, and culture expanded AECs) thus to preserve the joint surface from the progression of the pathology. Three months after the treatment injections, their performance was assessed through mechanical automated mapping (Young's modulus and cartilage thickness), gross evaluation of articular surfaces, and biochemical analysis of the synovial fluid.

結果:

OA導入から3ヶ月後には重度の変性は認められなかった。軟骨の力学的特性は、初期の変性を識別するために重要であった。すべての治療法は軟骨表面の巨視的な側面を改善し、滑液中の炎症性サイトカインを減少させた。3つの治療法の中で、SVFは最高のパフォーマンスを示したが、ADSCは最悪であった。

RESULTS: No severe degeneration was observed after three months from OA induction. Cartilage mechanical properties were crucial to identify early degeneration. All the treatments improved the macroscopic cartilage surface aspect and reduced pro-inflammatory cytokines in the synovial fluid. Among the three treatments, SVF highlighted the best performance while ADSCs the worst.

結論:

評価された実験期間は初期の追跡調査であり、治療効果を適切に評価するためには、より長い試験が必要であるが、提案された集学的アプローチにより、軟骨の特性、骨棘の発生、およびすべての炎症性マーカーにおけるOAサインの減少に関する予備的かつ重要な結果を得ることができた。

CONCLUSION: Despite that the evaluated experimental time is an early follow-up and, thus, longer trial is mandatory to properly assess treatments effectiveness, the proposed multidisciplinary approach allowed to obtain preliminary, but also crucial, results concerning the reduction in OA signs on cartilage properties, in osteophyte development and in all the inflammatory markers.