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関節軟骨再建のための機械的生体活性ナノファイバーと軟骨形成キューを統合した階層的に強化された注入可能なキトサンベースのハイドロゲル
- 出典：
- Int J Biol Macromol. 2026 Jan 6;340(Pt 1):150133
- DOI：
- 10.1016/j.ijbiomac.2026.150133
要旨：
関節軟骨欠損は整形外科領域において依然として解決が難しい臨床課題である。
関節軟骨は滑膜関節における荷重支持組織であり、主にⅡ型コラーゲン（type II collagen）とアグリカン（aggrecan）から成る階層的に組織化された細胞外マトリックス（extracellular matrix：ECM）を特徴とするが、血管や神経を欠き、細胞密度も低いことから、自己修復能が著しく制限されている。
このような欠損が未治療のまま放置された場合、外傷後変形性関節症へと進行することが多い。
骨軟骨再生を目的とした組織工学的手法は近年大きく進展しているものの、関節軟骨が有する階層的構造の再現性や、関節内で要求される高い力学特性を同時に満たすことは、依然として大きな課題である。
こうした背景のもと、筆者らは、チオール化キトサンを基材とし、2％のシルクフィブロインナノファイバーとグルコサミンを組み込むことで、体内でゲル化可能な注入型ナノコンポジットハイドロゲルを開発したと報告している。
本ハイドロゲルは、未修飾のキトサンハイドロゲルと比較して圧縮強度が100.3％増加したほか、生物学的活性の面でも、細胞増殖が26.2％向上し、細胞遊走能が150％改善し、さらに軟骨分化の指標が増強されたことが示された。
ラット骨軟骨欠損モデルを用いた検討では、本ハイドロゲルの適用により、周囲組織との連続的な統合、関節表面の修復が促進され、軟骨特異的マーカーであるⅡ型コラーゲン（COL-II）およびSOX-9の発現が有意に上昇したと筆者らは述べている。
これらの結果から、関節軟骨修復において長年課題とされてきた「力学的安定性」と「生物活性」のトレードオフを克服する可能性を有するアプローチであることが示唆されたと報告されている。
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キトオリゴ糖による非アルビカンス性カンジダ菌株および植物病原性フザリウム属菌の標的化：抗真菌メカニズムの解明
- 出典：
- ACS Omega. 2025 Dec 6;10(50):61852-61866
- DOI：
- 10.1021/acsomega.5c08432
要旨：
アゾール系やエキノカンジン系など、現在広く使用されている抗真菌薬に対する耐性菌の世界的な拡大は、公衆衛生上の大きな課題となっており、新たな抗真菌候補物質の探索が求められていると筆者らは指摘している。
キトオリゴ糖は水溶性で生体適合性に優れ、抗微生物作用や免疫調節作用などの医療分野での応用に加え、植物成長促進剤や生物農薬といった農業分野での利用も期待されている化合物群である。
ヒトに侵襲性カンジダ症（カンジダ血症など）を引き起こす Candida albicans をはじめとするカンジダ属真菌や、小麦・トウモロコシなどで深刻な被害をもたらす植物病原性真菌 Fusarium 属は、医療および農業の両面で重要な問題となっている。
本研究では、低分子量キトオリゴ糖の抗真菌活性を、複数の Candida 株および植物病原性糸状菌に対して評価したと筆者らは述べている。
キトオリゴ糖混合物は、市販キトサンを Chromobacterium violaceum 由来のGH46ファミリーキトサナーゼ（CvCsn46）で加水分解することにより調製された。
エレクトロスプレーイオン化質量分析（ESI-MS）により、得られたキトオリゴ糖には単糖であるβ-D-グルコサミン（GlcN）と、その二量体から四量体（GlcN₂～₄）が主に含まれることが確認されたと報告されている。
さらに、GlcN四量体とCvCsn46の開状態（アポ型）および閉状態（基質結合型）立体構造モデルとのインシリコ解析から、GlcN₄や他のオリゴ糖が加水分解され、GlcNやGlcN₂～₃が生成される反応機構の一端が示唆されたとしている。
フーリエ変換赤外分光法（FTIR）による解析では、酵素反応によって得られたキトオリゴ糖に特徴的なアミノ基および水酸基のシグナルが確認された。
抗真菌活性の評価では、液体培地希釈法および殺菌時間測定試験により、キトオリゴ糖が Candida krusei（Pichia kudriavzevii）、C. parapsilosis、C. tropicalis の増殖をin vitroで抑制することが示されたとされる。
最小発育阻止濃度（MIC）は78～312 μg/mLの範囲で静菌的作用を示し、最小殺菌濃度（MLC）は156～625 μg/mLで殺菌的作用が認められたと報告されている。
糸状菌に対しては、Fusarium oxysporum（IC₅₀＝298 μg/mL）および F. solani（IC₅₀＝316.5 μg/mL）の菌糸成長を有意に抑制した（p＜0.05）とされている。
蛍光顕微鏡および走査型電子顕微鏡による観察では、キトオリゴ糖処理によって細胞膜の破壊および透過性亢進、活性酸素種（ROS）の産生増加、細胞収縮や表面変形といった形態変化が生じ、感受性を示す Candida および Fusarium 株が最終的に死滅した様子が確認されたと筆者らは述べている。
また、イオン強度およびpHの影響を検討した結果、キトオリゴ糖の抗真菌作用にはイオン性相互作用と非イオン性相互作用の双方が関与していることが示唆された。
これらの知見から、キトオリゴ糖は主として真菌の細胞膜を標的として作用し、将来的な抗真菌薬候補として有望である可能性があると報告されている。
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変形性関節症における症状性の遅作用薬が炎症経路に与える影響:治療の進展と今後の課題
- 出典：
- ACS Pharmacol Transl Sci. 2025 Nov 18;8(12):4214-4236
- DOI：
- 10.1021/acsptsci.5c00521
要旨：
変形性関節症（osteoarthritis：OA）は、身体機能障害や心理的負担の主要な原因であり、世界的に大きな経済的負荷をもたらす疾患である。
現在用いられている治療は主として疼痛などの症状緩和を目的としており、疾患進行そのものを十分に制御できていないことから、病態修飾的治療法の開発が喫緊の課題とされている。
このような背景のもと、変形性関節症に対する症候改善型遅効性薬であるグルコサミン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸は、疼痛軽減に加え、OAに特徴的な炎症および変性過程を緩和する可能性があるとして注目を集めてきた。
これらの化合物は、炎症抑制、抗酸化作用、抗アポトーシス作用、ならびに同化促進作用など、複数の恒常性維持機構を調節することで、関節環境の改善に寄与すると考えられている。
一方で、長期的な有効性や安全性をめぐっては見解が一致しておらず、そのことが主要なOA関連学会において、薬物療法としての推奨度に差が生じている理由の一つとされている。
本総説では、ヒアルロン酸、グルコサミン、コンドロイチン硫酸に関する現在のエビデンスが批判的に検討され、安全性、作用機序、ならびに膝、手、股関節OAの自然経過を修飾し得る治療的可能性について整理されている。
その結果、これらの症候改善型遅効性薬は一定の安全性を有し、特定の条件下では疾患進行に影響を及ぼす可能性が示唆されるものの、臨床的意義を明確にするためには、さらなる質の高い研究が必要であると筆者らは指摘している。
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グルコサミンはヒト滑膜MH7A細胞におけるκBキナーゼβ阻害因子のO結合型Nアセチルグルコサミン修飾を介して核因子κBシグナル伝達を抑制する
- 出典：
- Biosci Biotechnol Biochem. 2025 Dec 18:zbaf191
- DOI：
- 10.1093/bbb/zbaf191
要旨：
グルコサミンは、核内因子κB（NF-κB）シグナル伝達の抑制を介して抗炎症作用を示し、その機序としてO-結合型N-アセチルグルコサミン修飾（O-GlcNAc修飾）の関与が示唆されてきた。
本研究では、ヒト滑膜由来MH7A細胞を用い、インターロイキン1β（IL-1β）刺激下におけるNF-κBシグナル関連分子に対するグルコサミンおよびO-GlcNAc転移酵素阻害剤であるアロキサン（alloxan）の影響が検討された。
その結果、グルコサミンはNF-κBのO-GlcNAc修飾を誘導し、IL-1βによって惹起されるNF-κBの核内移行およびp65サブユニットのリン酸化を顕著に抑制することが示された。
さらにグルコサミンは、IL-1β刺激によるIκB（inhibitor of κB）のリン酸化および分解を抑制していた。
加えて、IκBαをリン酸化するキナーゼであるIκBキナーゼβ（IKKβ）に対してグルコサミンはO-GlcNAc修飾を促進すると同時に、そのリン酸化、すなわち活性化を抑制したと報告されている。
これらNF-κB、IκBα、IKKβに対するグルコサミンの作用は、アロキサン処理により打ち消された。
また、IKKβをノックダウンした細胞では、IL-1β刺激によるIL-8産生に対するGlcNの抑制効果が消失していた。
以上の結果から、IKKβのO-GlcNAc修飾が、グルコサミンによるNF-κBシグナル伝達および炎症性サイトカイン産生抑制の中核的な分子機構である可能性が示唆されたと、筆者らは述べている。
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英国におけるグルコサミン使用とアルブミン尿の関連性：コホート研究およびメンデルランダム化研究
- 出典：
- BMJ Open. 2025 Nov 21;15(11):e096344
- DOI：
- 10.1136/bmjopen-2024-096344
要旨：
グルコサミンは一般用医薬品として広く使用されている栄養補助食品であり、これまでの研究から、いくつかの良好な健康アウトカムとの関連が報告されてきた。
しかし、そうした関連を説明し得る生物学的機序は十分に解明されておらず、因果関係については不明な点が残されている。
その仮説の一つとして、グルコサミンが血管内皮機能を保護する可能性が指摘されている。
アルブミン尿は腎臓における血管内皮機能障害の早期指標であり、腎機能低下の進行や心血管疾患の有害転帰と関連することが知られている。
こうした背景のもと、英国の大規模疫学データベースであるUK Biobank（436,200人）を用い、グルコサミン使用とアルブミン尿との関連について検討が行われた。
解析では、自己申告によるグルコサミン使用と、尿アルブミン・クレアチニン比（uACR）のカテゴリーとの関連を評価するため、単変量および多変量の順序ロジスティック回帰分析が実施された。
さらに副次解析として、現在利用可能なデータを用いた因果推論の限界を示す目的で、UK BiobankおよびCKDGen（計67,452人）の要約遺伝子データを用いたメンデルランダム化（Mendelian randomisation：MR）解析が行われた。
その結果、グルコサミン使用者は、非使用者と比較してuACRが低いカテゴリーに分類される可能性が高いことが示された（オッズ比0.81、95％信頼区間0.80～0.83、p<2.2×10⁻¹⁶）。
この関連は感度解析においても一貫して認められ、年齢、性別、肥満指標で調整後も維持されていた。
一方、MR解析では、遺伝的に推定されたグルコサミン使用とアルブミン尿との間に明確な関連は認められず、遺伝的負荷の標準偏差あたりのlog uACR変化は1.11（95％信頼区間 −3.01～5.23、p＝0.60）であった。
これらの結果から、UK Biobank参加者においてアルブミン尿は比較的高頻度に認められ、その中でグルコサミン補助食品の使用が低いアルブミン尿レベルと関連していることが初めて示されたと筆者らは報告している。
この所見は、血管内皮を介したグルコサミンの潜在的保護作用という生物学的仮説と整合的である一方で、その関係が因果的なものか、あるいは交絡因子によるものかは依然として明らかではない。
また、サプリメント使用を遺伝的指標で代替するMR解析の限界が指摘されており、循環血中グルコサミン濃度を直接測定した全ゲノム関連解析の必要性が強調されている。
