膝関節炎ウサギにおける電気鍼療法による腸内細菌叢および関節軟骨のTLR4/MyD88/NF-κBシグナル伝達経路への影響
要旨：
膝変形性関節症（knee osteoarthritis：KOA）モデルを作製したウサギを用い、電気鍼が膝関節機能や症状、腸内細菌叢、さらに関節軟骨におけるTLR4/MyD88/NF-κBシグナル伝達経路に及ぼす影響を検討し、腸―関節軸（gut-joint axis）を介した作用機序を探索した研究である。
32羽の日本白色種ウサギを、無処置群、KOAモデル群、グルコサミン投与群、EA群の4群（各8羽）に無作為に分け、改良Hulth法によりKOAモデルを作製した。
EA群では、血海（SP10）、陰陵泉（SP9）、犢鼻（ST35）の両側に対し、周波数2 Hz/100 Hz、強度0.5～1.5 mAで15分間、週5回、4週間施行した。
グルコサミン群では、グルコサミン溶液を同じ頻度と期間で投与した。
膝関節機能と症状は、疼痛、腫脹、可動域、歩行を含むLequesne MG指数で評価し、軟骨組織の形態学的変化はH.E.染色で観察した。
さらに、免疫蛍光染色によりMyD88およびNF-κB p65の発現を評価し、Wes自動化プロテインブロット法を用いてTLR4、MyD88、NF-κB p65タンパク質量を定量した。
腸内細菌叢の変化は16S rDNA高スループットシーケンス解析により解析した。
KOAモデル作製後、無処置群と比較して、モデル群ではLequesne MGスコアが上昇し、MyD88およびNF-κB p65の免疫蛍光強度、ならびにTLR4、MyD88、NF-κB p65タンパク質発現量が有意に増加していた（p<0.05）。
H.E.染色では、関節軟骨表面の菲薄化と粗造化、軟骨細胞の集簇や配列の乱れ、核の濃染や萎縮、消失などが認められた。
これに対し、電気鍼群およびグルコサミン群では、モデル群と比べてLequesne MGスコア、MyD88およびNF-κB p65の蛍光強度、ならびにTLR4、MyD88、NF-κB p65タンパク質発現量がいずれも有意に低下していた（p<0.05）。
特にEAは、TLR4、MyD88、NF-κBのタンパク質発現抑制において、グルコサミンよりも有意に強い効果を示したと報告されている（p<0.05）。
組織学的には、電気鍼群およびグルコサミン群のいずれでも、軟骨表面は比較的保たれ、軽度に肥大した軟骨細胞と比較的明瞭な核、潮線（tide line）の保全が観察された。
腸内細菌叢解析では、モデル群において無処置群と比較し、Shannon指数が有意に上昇し（p<0.05）、Proteobacteria門、Actinobacteria門、Escherichia coli-Shigella属、Clostridium UCG-014の相対存在量が増加する一方、Firmicutes門、Verrucomicrobia門、Comamonas属、Acmea菌の相対存在量が低下していた。
電気鍼群およびグルコサミン群では、モデル群と比べてChao1指数およびShannon指数が有意に上昇し（p<0.05）、Proteobacteria門、Actinobacteria門、Escherichia coli-Shigella属の相対存在量が低下し、Firmicutes門、Comamonas属、Nobilus属の相対存在量が有意に増加していた。
これらの結果から、電気鍼はKOAウサギにおいて膝関節の症状および機能を改善する作用を示し、その背景として、TLR4/MyD88/NF-κBシグナル伝達経路の抑制による軟骨障害および炎症反応の軽減、ならびに腸内細菌叢多様性の調節を介した腸―関節軸の関与が示唆されたと筆者らは述べている。
膝変形性関節症（knee osteoarthritis：KOA）モデルを作製したウサギを用い、電気鍼が膝関節機能や症状、腸内細菌叢、さらに関節軟骨におけるTLR4/MyD88/NF-κBシグナル伝達経路に及ぼす影響を検討し、腸―関節軸（gut-joint axis）を介した作用機序を探索した研究である。
32羽の日本白色種ウサギを、無処置群、KOAモデル群、グルコサミン投与群、EA群の4群（各8羽）に無作為に分け、改良Hulth法によりKOAモデルを作製した。
EA群では、血海（SP10）、陰陵泉（SP9）、犢鼻（ST35）の両側に対し、周波数2 Hz/100 Hz、強度0.5～1.5 mAで15分間、週5回、4週間施行した。
グルコサミン群では、グルコサミン溶液を同じ頻度と期間で投与した。
膝関節機能と症状は、疼痛、腫脹、可動域、歩行を含むLequesne MG指数で評価し、軟骨組織の形態学的変化はH.E.染色で観察した。
さらに、免疫蛍光染色によりMyD88およびNF-κB p65の発現を評価し、Wes自動化プロテインブロット法を用いてTLR4、MyD88、NF-κB p65タンパク質量を定量した。
腸内細菌叢の変化は16S rDNA高スループットシーケンス解析により解析した。
KOAモデル作製後、無処置群と比較して、モデル群ではLequesne MGスコアが上昇し、MyD88およびNF-κB p65の免疫蛍光強度、ならびにTLR4、MyD88、NF-κB p65タンパク質発現量が有意に増加していた（p<0.05）。
H.E.染色では、関節軟骨表面の菲薄化と粗造化、軟骨細胞の集簇や配列の乱れ、核の濃染や萎縮、消失などが認められた。
これに対し、電気鍼群およびグルコサミン群では、モデル群と比べてLequesne MGスコア、MyD88およびNF-κB p65の蛍光強度、ならびにTLR4、MyD88、NF-κB p65タンパク質発現量がいずれも有意に低下していた（p<0.05）。
特にEAは、TLR4、MyD88、NF-κBのタンパク質発現抑制において、グルコサミンよりも有意に強い効果を示したと報告されている（p<0.05）。
組織学的には、電気鍼群およびグルコサミン群のいずれでも、軟骨表面は比較的保たれ、軽度に肥大した軟骨細胞と比較的明瞭な核、潮線（tide line）の保全が観察された。
腸内細菌叢解析では、モデル群において無処置群と比較し、Shannon指数が有意に上昇し（p<0.05）、Proteobacteria門、Actinobacteria門、Escherichia coli-Shigella属、Clostridium UCG-014の相対存在量が増加する一方、Firmicutes門、Verrucomicrobia門、Comamonas属、Acmea菌の相対存在量が低下していた。
電気鍼群およびグルコサミン群では、モデル群と比べてChao1指数およびShannon指数が有意に上昇し（p<0.05）、Proteobacteria門、Actinobacteria門、Escherichia coli-Shigella属の相対存在量が低下し、Firmicutes門、Comamonas属、Nobilus属の相対存在量が有意に増加していた。
これらの結果から、電気鍼はKOAウサギにおいて膝関節の症状および機能を改善する作用を示し、その背景として、TLR4/MyD88/NF-κBシグナル伝達経路の抑制による軟骨障害および炎症反応の軽減、ならびに腸内細菌叢多様性の調節を介した腸―関節軸の関与が示唆されたと筆者らは述べている。
