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2019 Fiscal Year Research-status Report

糖尿病による骨癒合遅延を解消する挑戦的治療の開発

Research Project

Project/Area Number 19K09593
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

松原 秀憲  金沢大学, 附属病院, 講師 (10507057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 靖彦  金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords糖化ストレス / 骨折 / ピリドキサミン / AGE / MG / RAGE
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,糖尿病患者では骨折後の癒合不全、偽関節形成のリスクが非常に高いことが知られている原因としての糖化ストレス の関与を証明し、それに対するピリドキサミン(Pyr)での治療を目指すことを目的とする。
In vivo において、まず、昨年度から引き続き行っていた糖尿病マウス(DM)の骨折治癒遷延に対するピリドキサミンの効果を、4群(control, control+pyr, DM, DM+pyr)で比較検討した。uCT,病理学的に糖化ストレスによる骨癒合遷延がpyrにより改善することを確認できた。
In vitroにおいては、糖化ストレス(メチルグリオキサール)と骨癒合遷延の因果関係を示す分子基盤が希薄であったため、メチルグリオキサールと特異的に結合する蛍光プローブを用いることでメチルグリオキサールの定量化、可視化を行った。骨系統細胞(マウス頭蓋冠由来MC3T3細胞、マウス骨髄血由来破骨細胞)において、高血糖環境により増加するメチルグリオキサールが、ピリドキサミンによって減弱することを確認出来ている。さらなる解析のためにRT-PCRやリアルタイムでのイメージング、細胞内局在の検討を行っている。
今後はさらに深化させ、糖尿病マウスの骨折治癒過程におけるメチルグリオキサールの関与をより明瞭にするために、プローブを用いた生体内イメージングを視野に検討を行っていく予定であり、その予備実験を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

in vivoでの糖尿病マウスやin vitroでのMGによる糖化ストレスがピリドキサミン(Vit.B6)によって改善するかどうかが本研究の核心 と考えられるが,両方の実験系においてピリドキサミンの効果を確認することができた田ため、実験が想定より順調に進展したため予備分を糖化ストレスを可視化、定量化できるプローブを用いることでメカニズムを明らかにする段階に進んでおり、その解明もそう遠くないと考えている。

Strategy for Future Research Activity

当大学血管分子生物学教室の山本靖彦教授らのグループは、糖尿病におけるAGE やその受容体膜タンパクであるRAGE 研究の第一人者であり、これまで糖化ストレスと微小血管障害についての研究発表を精力的に行っており、血管生物学教室に指導をいただきながら, 実験をおこなっている.今後行っていく分子メカニズムの解明ではさらに指導を頂いていくことを考えている.

Causes of Carryover

(理由) 実験が想定より順調に進展したために、予備分の使用が減少し、新たに購入する物品が抑えられた.
(使用計画) 今後は分子基盤解明のため、さらに実験回数の増加や試薬の購入、外注による検査なども増えてくることが予想される。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Comparison of treatment indices associated with the correction and lengthening of deformities along various lower limb frontal plane directions.2019

    • Author(s)
      Hamada T, Matsubara H, Yoshida Y, Ugaji S, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      J Clin Orthop Trauma

      Volume: 10 Pages: 57-61

    • DOI

      10.1016/j.jcot.2019.01.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Joint-preservation surgery for pediatric osteosarcoma of the knee joint.2019

    • Author(s)
      Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Tsuchiya H
    • Journal Title

      Cancer Metastasis Rev.

      Volume: 38 Pages: 709-722

    • DOI

      10.1007/s10555-019-09835-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlation between osteoporotic vertebral fracture and abdominal trunk muscle strength in middle-aged and older women.2019

    • Author(s)
      Kato S, Demura S, Kurokawa Y, Shinmura K, Yokogawa N, Yonezawa N, Shimizu T, Oku N, Kitagawa R, Matsubara H, Kabata T, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      Arch Osteoporos

      Volume: 14 Pages: 106

    • DOI

      10.1007/s11657-019-0654-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Utility of bone SPECT/CT to identify the primary cause of pain in elderly patients with degenerative lumbar spine disease.2019

    • Author(s)
      Kato S, Demura S, Matsubara H, Inaki A, Shinmura K, Yokogawa N, Murakami H, Kinuya S, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      J Orthop Surg Res

      Volume: 14 Pages: 185

    • DOI

      10.1186/s13018-019-1236-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autologous adipose-derived stem cell transplantation enhances healing of wound with exposed bone in a rat model.2019

    • Author(s)
      Hamada T, Matsubara H, Yoshida Y, Ugaji S, Nomura I, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214106

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Successful treatment of pathologic femoral shaft fracture associated with large arteriovenous malformations using a 3-dimensional external fixator and teriparatide: a case report.2019

    • Author(s)
      Takeuchi A, Matsubara H, Yamamoto N, Hayashi K, Miwa S, Igarashi K, Inatani H, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      BMC Surg

      Volume: 14 Pages: 35

    • DOI

      10.1186/s12893-019-0498-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adipose-derived stem cell sheets accelerate bone healing in rat femoral defects.2019

    • Author(s)
      Yoshida Y, Matsubara H, Fang X, Hayashi K, Nomura I, Ugaji S, Hamada T, Tsuchiya H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214488

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Treatment of bone tumor using external fixator.2019

    • Author(s)
      Matsubara H, Tsuchiya H
    • Journal Title

      J Orthop Sci

      Volume: 24 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.06.022.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The treatment of osteomyelitis using alpha-tricalcium phosphate impregnated with antibiotics2019

    • Author(s)
      Matsubara H, Ugaji S, Hamada T, Hikichi T, Tsuchiya H
    • Organizer
      Combined Congress of the ASAMI-BR & ILLRS societies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deformity correction and lengthening for the treatment of benign bone tumors using external fixation2019

    • Author(s)
      Matsubara H, Hamada T, Hikichi T, Tsuchiya H
    • Organizer
      Annual Congress of the Korean Orthopaedic Association
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 整形外科多領域における電気・物理刺激の応用 骨形成における力学刺激について2019

    • Author(s)
      松原秀憲、高田宗知、宇賀治修平、濱田知、土屋弘行
    • Organizer
      第 92回 日本整形外科学会学術総会
  • [Presentation] 化膿性骨髄炎に対する抗生剤含有リン酸カルシウム骨ペーストによる治療経験2019

    • Author(s)
      松原秀憲、宇賀治修平、濱田知、土屋弘行
    • Organizer
      第32回 日本創外固定・骨延長学会学術集会
  • [Presentation] 遠位脛骨斜め骨切り術が膝アライメントに与える影響についての検討2019

    • Author(s)
      松原秀憲、宇賀治修平、濱田知、引地俊文、土屋弘行
    • Organizer
      第44回 日本足の外科学会学術集会

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Published: 2021-01-27  

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