低出力超音波が滑膜炎を緩和する

変形性関節症と関節リウマチはどちらも慢性進行性の炎症性関節疾患です。低強度超音波は関節の痛みを軽減し、機能を改善することができ、関節炎の症状を緩和するための補助療法としてよく使用されます。

好中球細胞外トラップ (NET) は、シトルリン化された核クロマチン、ヒストン関連 DNA、エラスターゼやミエロペルオキシダーゼなどの細胞質タンパク質の混合物で構成されています。 NET は微生物を殺し、身体の自然な防御力を構成することができますが、自己免疫疾患を引き起こす可能性もあります。 NET を放出して細胞が死ぬプロセスは NETosis と呼ばれ、NETosis は関節炎の発症に関与している可能性がありますが、その具体的な役割はまだ不明です。

低強度超音波が滑膜炎の治療において好中球を除去する効果があるかどうかを判断するために、韓国亜州大学生理学部のチョン博士が関連する実験を行った。実験の結果は、2015年11月号の「Physical Therapy」に掲載されました。

実験動物は58匹の成体雄Sprague-Dawleyラットでした。滑膜炎を誘発するために、完全フロイントアジュバントを左膝関節に注射しました。低強度超音波（1 MHz、200 mM/cm2）を毎日10分間実施した。好中球クリアランスはミエロペルオキシダーゼ発現によって決定され、滑膜TUNEL染色およびNET形成が観察されました。低強度超音波がNETを除去する効果を明らかにするために、末梢血中の好中球とマクロファージを分離して培養しました。

実験により、フロイント完全アジュバント誘発性滑膜炎では、ペルオキシダーゼ陽性好中球が 2 ～ 3 日後にピークに達し、炎症中核を占拠することが判明しました。その後、外縁部の単球とマクロファージも炎症中核に入り、徐々に減少しました。低強度超音波は滑膜肥大を軽減し、ペルオキシダーゼの早期除去を誘導しました。 NET は滑膜の炎症中核にある好中球によって形成され、低強度超音波は NET の形成を促進する可能性があります。

低強度超音波は、末梢分葉白血球における NET や、フォルボールミリスチン酸酢酸 (PMA) 関連の NETosis も誘発することができ、この誘発効果は強度に依存します。 PMA 誘発性 NET はマクロファージによって除去され、低強度超音波によってこの除去が促進されました。

実験結果は、好中球細胞外トラップが炎症性滑膜炎において役割を果たしていることを示しています。低強度超音波は、マクロファージの貪食を促進することで、好中球の細胞外トラップを強化し、好中球を除去することができます。これは、滑膜炎の治療における低強度超音波のメカニズムの 1 つである可能性があります。