セレコキシブは、過度の機械的ストレス下で下顎顆軟骨細胞の細胞外マトリックス代謝に保護効果を発揮します

目的：過度の機械的ストレスは、顎関節変形性関節症（TMJ-OA）の主な原因と考えられています。高度な周期張力株（CTS）は、軟骨細胞の炎症誘発性サイトカインとマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP）を上方制御し、選択的シクロオキシゲナーゼ（COX）-2阻害は、シトカイン誘発性軟骨損傷に有益であることが示されています。ただし、機械的に刺激された軟骨細胞に対する選択的COX-2阻害剤の効果は不明のままです。この研究では、CTS下での下顎顆軟骨細胞の細胞外マトリックス（ECM）代謝に対する選択的COX-2阻害剤であるセレコキシブの効果を評価しました。 方法：ブタ下顎軟骨細胞を0.5 HzのCTS、10％の伸長を24時間セレコキシブで誘導しました。COX-2、MMPS、Aggrecanase（ADAMTS）、II型コラーゲン、アググレカンの遺伝子発現をリアルタイムPCRによって検査しました。また、プロスタグランジンE2（PGE2）濃度は、酵素免疫測定キットを使用して決定されました。MMPおよび転写因子NF-κBのレベルはウエスタンブロットで測定され、MMP活性はカゼインZymographyによって決定されました。 結果：セレコキシブの存在はPGE2の放出を正常にし、CTS誘発COX-2、MMP-1、MMP-3、MMP-9およびADAMTS-5遺伝子発現を減少させました。同時に、セレコキシブはNF-κBの阻害とMMP産生および活性の抑制を示しました。 結論：セレコキシブは、ECMの分解を減少させ、合成を回復することにより、CTS刺激下で下顎下顎軟骨細胞に保護効果を発揮します。

OBJECTIVE: Excessive mechanical stress is considered a major cause of temporomandibular joint osteoarthritis (TMJ-OA). High magnitude cyclic tensile strain (CTS) up-regulates pro-inflammatory cytokines and matrix metalloproteinases (MMPs) in chondrocytes, while selective cyclooxygenase (COX)-2 inhibition has been shown to be beneficial to cytokine-induced cartilage damage. However, the effect of selective COX-2 inhibitors on mechanically stimulated chondrocytes remains unclear. This study evaluated the effect of celecoxib, a selective COX-2 inhibitor, on extracellular matrix (ECM) metabolism of mandibular condylar chondrocytes under CTS. METHODS: Porcine mandibular chondrocytes were subjected to CTS of 0.5 Hz, 10% elongation with celecoxib for 24 h. The gene expressions of COX-2, MMPs, aggrecanase (ADAMTS), type II collagen and aggrecan were examined by real-time PCR. Also, prostaglandin E2 (PGE2) concentrations were determined using enzyme immunoassay kit. The levels of MMP and transcription factor NF-κB were measured by western blot while MMP activity was determined by casein zymography. RESULTS: The presence of celecoxib normalized the release of PGE2 and diminished the CTS-induced COX-2, MMP-1, MMP-3, MMP-9 and ADAMTS-5 gene expressions while recovered the downregulated type II collagen and aggrecan gene expressions. Concurrently, celecoxib showed inhibition of NF-κB and suppression of MMP production and activity. CONCLUSIONS: Celecoxib exerts protective effects on mandibular condylar chondrocytes under CTS stimulation by diminishing degradation and restoring synthesis of ECM.