パルス電磁場刺激がヒト正常破骨細胞様細胞の細胞増殖因子に与える影響。-Bone mnporphogentic protein (BMP)の遺伝子発現に関する研究-

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16791199
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 八島 明弘 北海道医療大学, 歯学部, 助手 (90316266)
• Keywords: パルス電磁場刺激 / 破骨細胞様細胞 / BMP

Research Abstract

今年の実験は、ヒト正常破骨前駆細胞システムにより破骨細胞様細胞に分化させた細胞を用いてPEMF sが破骨細胞様細胞のBone morphogentic protein (BMP)の遺伝子発現に対する影響を検索するとともに、遺伝子発現に最適な磁場強度の検索、遺伝子発現の時期及び量を定量的に評価することである。
初めに細胞培養であるが、細胞はヒト正常破骨前駆細胞システムにより分化させた破骨細胞でありヒト正常単球細胞を初めに播種する。破骨細胞誘導用メディウムにより7日間培養すると多核な巨細胞を認めアクチンストレスファイバーによるアクチンリングを形成しTRAP陽性反応を示す破骨細胞様細胞となる。このときのmRNA抽出し、RT-PCRにより検索するとBMP-2のバンドを検出した。
培養7日後(破骨細胞様細胞に分化後)から理研式パルス電磁場発生装置を用い、磁場強度0.3mT、周波数100Hz、パルス幅25μsecの条件のパルス電磁刺激(PEMFs)にて刺激を開始した。刺激開始後72時間後まで刺激を与え群1,6、12、24、48、72時間後のmRNAを抽出し、BMP-2の遺伝子発現量を検索した。1時間後では非刺激群との有意差はなかった。6時間後からは有意差が認めら刺激群において6時間後で1.3倍、12時間後では1.8倍、24時間後では2.2倍、48時間後では2.4倍、72時間後では2.1倍であった。48時間後でピークとなった。
最適な刺激条件を検索するために培養7日目から0.1〜0.8mTのPEMFsを開始し48時間後にmRNAを抽出した。その結果、磁場強度0.3mTが2.4倍と最も遺伝子発現量が多かった。破骨細胞様細胞の刺激条件としては磁場強度0.3mT、周波数100Hz、パルス幅25μsecの条件が最適であることが示唆された。