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Cornell Research Cornell.eduあなたが腱の損傷を受けたことがあるならば、あなたはそれがどれほど衰弱するか、そしてそれが癒すのにどれくらいかかるかを知っています。

実際には、あなたは最終的にあなたの通常の身体活動に戻ってきたかもしれませんが、傷害部位はおそらくまだ弱いです。 「腱が怪我をすると、完全に回復することはほとんどありません」と、機械および航空宇宙工学のNelly Andarawis-Puri氏は言います。 “あなたは永遠に怪我をしやすい可能性が高いです。 腱は非常に柔らかい組織であり、基本的な動きを達成するために非常に大きな力を定期的に伝達します。 彼らは巨大なプロパティの不一致である硬い骨に挿入します。 そのインターフェイスは非常に複雑です。”

Andarawis-Puriは、腱の摩耗と裂傷がどのように発達し、損傷を正常に治癒するかを理解するために、腱の損傷を研究しています。 “それは非常に現実的な問題です。 すべての人々の30%が腱損傷を受け、女性ではリスクが高くなります」と彼女は言います。腱は過度の使用によって引き起こされる傷害になりやすいです。

腱は過度の使用によって引き起こされる傷害になりやすいです。

運動選手、工場労働者、軍人、および反復運動に従事する他の人は、腱の断裂または破裂を経験する危険性が高い。 「あなたの腱がこの誘発された損傷を修復しようとする生物学的試みは、さらなる損傷を蓄積する能力によってはるかに上回っています」とAndarawis-Puriは説 “あなたの腱を傷つけるように、あなたは最終的に破裂で終わる方法である修復のいずれかの並べ替えが起こる前に、より多くの傷害を蓄積するつもり”

理学療法

国立衛生研究所からの資金を得て、Andarawis-Puriと彼女の研究室は、腱の損傷と治癒の背後にあるメカニズムを調査する多くのプロジェ ある研究では、動物モデルを使用して、理学療法(PT)の代表的な負荷による治癒における役割を理解しています。 PTは腱損傷の臨床治療として処方されることが多いが、時には治癒を助けることができ、他の時には損傷した腱をさらなる傷害のリスクの増加に 最近Andarawis-Puriと彼女の同僚は重要な発見をしました:身体運動の開始のタイミングは、怪我が治癒するか悪化するかに重要です。 「怪我の発症の1日後に運動を開始すると、さらに悪化します」と彼女は言います。 “あなたはさらに変性を取得します。 しかし、怪我の2週間後に運動を開始すると、損傷の修復が得られます。”

腱は、主にコラーゲンで構成される繊維状物質のバンドであり、細胞に構造的および生化学的支持を提供する階層的細胞外マトリックス(ECM)を形成する。 腱が負傷すると、その構造が変化する。 直線の代りに、コラーゲンはよじれられるようになります。 「怪我の翌日に運動を始めると、これらのねじれがさらに多くなることがわかりました」とAndarawis-Puri氏は言います。 「組織には他にも多くの変化があります。 腱障害を示す特定のタンパク質-サブ破裂損傷の蓄積に起因する疾患状態—も増加しているがあります。 一方、タンパク質の多くは、2週間後に運動を開始すると、ナイーブなレベルに戻って変調されます。 これは、ECMがその中に住む細胞をどのように調節するかについての何かが、傷害の1日後と2週間後とで異なることを私たちに伝えています。”

“あなたの腱を傷つけるように、あなたは最終的に破裂で終わる方法である修理の任意の並べ替えが起こる前に、より多くの傷害”

なぜ良いか悪い結果が運動の開始のタイミングに結びついているのかはまだ不明ですが、Andarawis-Puriは、傷害の二週間後に運動が開始されたことを知っていますECMの細胞死を減少させ、創傷治癒を助けることが知られている細胞型である筋線維芽細胞の集団を増加させる。 「筋線維芽細胞はECMに張力をかけることができ、傷を収縮させて閉じることができます」と彼女は言います。 「私たちは、このまったく異なる文脈で筋線維芽細胞が増加していることを示しました—あなたが運動から腱を改造したとき。 それは潜在的に私たちのねじれに何が起こるかを説明します。 筋線維芽細胞が物理的にそれらをまっすぐにする可能性があります。”

傷跡のない治癒

別の研究ラインでは、Andarawis-Puriラボは腱の傷跡のない治癒を促進する方法を調査しています。 「身体の支配機構においてこのような重要な役割を果たす組織にとって、瘢痕化は恐ろしいことです」とAndarawis-Puri氏は言います。 「一度瘢痕化すると、腱組織はかつて持っていた機械的特性を持っていません。 それは同じタイプの負荷に耐えることができません。 腱に天然構造がもうないので腱と骨間の特性の不一致は実際に問題になります。 それは再破裂する傾向が非常にあります。”

自然にマーフィーロス大(MRL)マウスとして知られている再生能力を示す近交系マウスモデルの株を使用して、研究者は破裂した腱の傷跡のない治癒を理解し、促進しようとしています。 MRLマウスモデルは謎です。 科学者たちは、大人としてのこれらのマウスモデルが、他の系統のマウスモデルができない特定の組織を再生することができる理由を知りません。 一つの仮説は、治癒能力が全身環境に結びついている、すなわち全身がその過程で役割を果たすということである。 Andarawis-Puriと彼女の協力者は反対の仮説を持っています。 彼らは、腱組織を含むマウスモデル内の再生能力を有する個々の組織が、全身環境にかかわらず再生する能力を有すると仮定している。 これを調査するために、彼らは一連のプロジェクトを開始しました。 一つでは、彼らは腱が不足しているセクションを埋める方法を確認するために、研究室で臓器培養MRL腱を持っています。 “彼らは通常のヒーラーマウス株から腱とは違ってコラーゲンを充填しました”とAndarawis-Puriは言います。 “彼らはより完全に満たされ、より体系的な環境の外で整列しました。 これは、これらの細胞にECMを置く方法と、このより整列した方法で治癒する方法を伝える組織の青写真があることを示しています。 より多くの整列は、傷跡がないことを意味します。”

修復のより多くの方法を調査

別のプロジェクトでは、Andarawis-Puriと彼女の同僚は、彼らが異なる全身環境にあるときに腱がどのように癒すかを見て、通常のヒーラーとMRLマウスモデルの間で負傷した腱を交換しています。 さらに別のものでは、彼らはMRL腱から腱マトリックスが正常なヒーラーから細胞を再プログラムし、再生的な方法でマトリックスを置くためにそれらを促すことができるかどうかを確認するために、mrlマウスモデルから脱細胞腱に正常なヒーラーマウスモデルの腱から細胞を播種しています。 もしそうなら、これは人間のための組織工学アプローチを進めるための重要なステップかもしれません。

“質問は、腱損傷が発生したとき、我々は効果的な修復のいくつかの並べ替えを促進することができますか?「アンダラウィス・プリは言う。 「それは、患者の転帰を改善するための手術と関連している可能性があり、または手術の代わりになる可能性があります。 成長因子のカクテルを注入するだけで、最終的に瘢痕のない治癒を生み出すために良いマトリックスを置く方法を実際に細胞に伝えることがで”