2018 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the pharmacological action of the freezed-dried platlet-rich plasma and development of new bone -forming material
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18K09093
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
鈴木 昌彦 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (10312951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大鳥 精司 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40361430)
折田 純久 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任准教授 (60638310)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 多血小板血漿 / 凍結乾燥 / 成長因子 / Platelet Rich Plasma |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PRPに含まれる成長因子のうち骨癒合促進能に関与するPDGF(platelet-derived growth factor)，FGF(fibroblast growth factor)，EGF(epidermal growthfactor)についてELISA法により定量した結果，凍結乾燥後も新鮮PRPとほぼ同様の成長因子のタンパク濃度が保たれていることが証明された.
各成長因子の下流のシグナルであるMAPキナーゼERKの活性について，western blottingによりリン酸化の有無を検出することでその活性を評価した．また，siRNAによるRNAiの手法を用いてノックダウン後に新鮮PRPおよびfdPRPを投与，ERK活性の抑制効果の検討を行った． p-ERK, total-ERK, DAPIによる細胞免疫染色を行い，MTT assayにてそれぞれの刺激による細胞増殖についての検討を行った．fdPRPは新鮮PRPと同様に薬理学的活性を有し骨芽細胞を増殖すること，PRP中の各成長因子はERK pathwayを介し骨芽細胞増殖に寄与することが示された．
その結果をもとに，動物モデルを用いての骨癒合促進効果についても一部評価した．８週SDラットの脊椎固定術モデルを作成し各移植材料を横突起間に移植した． 群分けとして，sham群（展開のみ），自家骨単独群，人工骨単独群，人工骨＋fdPRP（作成後８週間保存したもの）群，人工骨＋BMP群の5群とした．また，術後8週で椎体を摘出し，HE染色での組織学的評価（骨形成量，骨梁）に加え，骨移植部分を部分摘出し3点曲げ法で力学的評価を施行した．結果，凍結乾燥PRPでは術後早期に骨癒合がみられ骨形成量も多かった.リモデリング部の骨梁は細く分岐が多い網目状構造を形成しており，強度試験では自家骨群およびBMP群と有意差なく良好であった.
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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
PRPに含まれる成長因子のうち骨癒合促進能に関与するPDGF(platelet-derived growth
factor)，FGF(fibroblast growth factor)，EGF(epidermal growth factor)について，新鮮PRP，fdPRP中のPDGF,FGF,EGFの量をELISA法により定量した結果，凍結乾燥後も新鮮PRPとほぼ同様の成長因子のタンパク濃度が保たれていることが証明された
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| Strategy for Future Research Activity |
各成長因子の下流のシグナルであるMAPキナーゼERKの活性について，western blottingによりリン酸化の有無を検出することでその活性を評価する．また，siRNAによるRNAiの手法を用いてノックダウン後に新鮮PRPおよびfdPRPを投与，ERK活性の抑制効果の検討を行う．上記ノックダウンと同様の実験をp-ERK, total-ERK, DAPIによる細胞免疫染色を行い評価する．さらにp-ERK/total-ERKの比率を医療用画像ソフトウェアであるImageJ(NIH, USA)にて算出する．MTT assayにてそれぞれの刺激による細胞増殖についての検討を行い，さらに各受容体ノックダウンによる細胞増殖抑制効果についても検討を行う.
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| Causes of Carryover |
購入を予定した機器に関して、以前の旧式の機器を直して使用可能だったため購入中止となった。実験にかかった経費が予想より低かったため来年以降に回すこととなった。
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[Journal Article] Skeletal Muscle Cell Oxidative Stress as a Possible Therapeutic Target in a Denervation-Induced Experimental Sarcopenic Model2019
Author(s)
Kinoshita H, Orita S, Inage K, Yamauchi K, Abe K, Inoue M, Norimoto M, Umimura T, Eguchi Y, Fujimoto K, Shiga Y, Kanamoto H, Aoki Y, Furuya T, Suzuki M, Akazawa T, Takahashi K, Ohtori S.
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Journal Title
Spine
Volume: 44
Pages: 446-455
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A comparative study of flat surface design and medial pivot design in posterior cruciate-retaining total knee arthroplasty: a matched pair cohort study of two years.2018
Author(s)
Nakamura J, Inoue T, Suguro T, Suzuki M, Sasho T, Hagiwara S, Akagi R, Orita S, Inage K, Akazawa T, Ohtori S
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Journal Title
BMC Musculoskelet Disord.
Volume: 19
Pages: 234-241
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Changes in proinflammatory cytokines, neuropeptides, and microglia in an animal model of monosodium iodoacetate-induced hip osteoarthritis.2018
Author(s)
Kawarai Y, Orita S, Nakamura J, Miyamoto S, Suzuki M, Inage K, Hagiwara S, Suzuki T, Nakajima T, Akazawa T5, Ohtori S
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Journal Title
J Orthop Res
Volume: 36
Pages: 2978-2986
DOI
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