2018 Fiscal Year Research-status Report
骨折治癒に不利な条件下における、炭酸ガス経皮吸収の骨折治癒促進効果の検討
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17K10966
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
岩倉 崇 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (60437473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新倉 隆宏 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (40448171)
李 相亮 昭和大学, 医学部, 講師 (40533732)
福井 友章 神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (50437688)
大江 啓介 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (20514623)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 骨折 / 骨癒合不全 / 骨折治癒促進 / 軟骨内骨化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病患者では骨折後の骨癒合不全の発生頻度が高く、長期間の治療を要することが知られている。糖尿病動物モデルを用いた研究で、軟骨内骨化の阻害がその一因であることが証明されている。我々はこれまでに、炭酸ガスを経皮吸収させることで軟骨内骨化が促進され骨折治癒が進行することをラット大腿骨骨折モデルで証明した。炭酸ガス経皮吸収が糖尿病動物モデルにおいても同様の機序で骨折治癒を進行させる可能性が高いと考えられる。本研究の目的は、糖尿病動物モデルにおいて炭酸ガス経皮吸収が骨折治癒を進行させるかを検討することである。
12週齢、雌のstreptozotocin誘発1型糖尿病ラットの大腿骨に閉鎖性大腿骨横骨折モデルを作成する。炭酸ガスを週5回投与する炭酸ガス群(炭酸ガス群)と、対照群(炭酸ガス非吸収群)の2群に分け、炭酸ガス群には、骨折肢に炭酸ガス経皮吸収促進ゲルを塗布し、袋で密閉して1日1回20分間100%炭酸ガスを経皮吸収させた。対照群には、同ゲルを骨折肢に塗布するのみとした。
骨折作成後1、2、3、4週で骨癒合評価、組織学的評価、real time PCRを用いた遺伝子学的評価を、骨折作成後4週の時点で三点曲げ試験による骨強度評価を行った。
単純X線像で骨折作成後4週の時点で炭酸ガス群で有意に高い骨癒合率を認めた。組織学的な骨折治癒過程進行度を表すAllen’s grading scoreは、評価した全てのtime pointで炭酸ガス群において有意に高く、骨折治癒過程が進行していた。骨強度評価では評価項目全てにおいて炭酸ガス群で有意に高い数値を示した。以上の結果から、糖尿病という骨折治癒に不利な状況下でも炭酸ガス経皮吸収が骨折治癒を促進することが証明された。
現在、炭酸ガスの詳細な作用機序の解明のため、順次real time PCRを行っている段階である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究開始当初は、易感染性である糖尿病モデルに対して確実な感染症予防対策の確立に時間を要したため、やや当初の研究計画と比較し遅れて進行していた。しかし、感染予防対策の確立後はラットの創部感染によるロスは大幅に減少し、計画も滞りなく進行した。
現在、必要なサンプルの回収は全て終了しており、得られたデータを順次解析し考察をしている段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の通り、必要なサンプルは全て回収終了している。炭酸ガス経皮吸収により骨癒合率が上昇、組織学的には骨折治癒進行度が促進され、骨強度も増強することが証明された。今後は炭酸ガス経皮吸収の作用機序について、分子化学的な根拠をreal time PCRにより解明する方針である。またµCTを用いて骨折部に形成された仮骨の形態計測も行う予定である。研究の進行に平行して、その研究結果を国内および国際学会で発表し、英語論文として投稿予定である。
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| Causes of Carryover |
研究は概ね順調に進んでいるが、PCR等の研究において、少し計画との時間的相違を生じたため、次年度使用額が生じた。翌年度、引き続き試薬の購入や骨粗鬆症ラットの作成・骨折の治癒の評価等の研究を継続する予定である。
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Research Products
(2 results)
