2009 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内シグナル伝達解析を活用した軟骨再生を促進する超音波刺激条件の特定に関する研究
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21300171
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
竹内 良平 Yokohama City University, 医学部, 准教授 (30236442)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森下 信 横浜国立大学, 環境情報工学院, 教授 (80166404)
青田 洋一 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40363824)
熊谷 研 横浜市立大学, 医学部, 助教 (10468176)
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| Keywords | 低出力超音波 / 軟骨 / Tpe IIコラーゲン / Tpe IXコラーゲン / PCR / アグリカン |
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| Research Abstract |
目的
我々のグループが行ってきた骨芽細胞に対する超音波刺激の実験では、超音波の繰り返し周波数が50Hzの時にAlpのmRNA発言が最大となることを示した。この結果をふまえて今回の実験では、繰り返し周波数が1000Hzと50Hzでどちらが培養軟骨細胞にどのような影響を与えるかを検証した。
方法
1)細胞培養:生後30か月の牛の後ろ脚の足関節より軟骨組織を採取し、軟骨細胞を単離した。6wellプレートに初期細胞数が1×10^4/wellとして単層培養を行った。
2)超音波刺激条件:培養翌日から1日1回、20分間、7日間連続してCO2インキュベータ内において刺激した。超音波の繰り返し刺激周波数は1000Hz、 50Hzの2種類を設定した。超音波の周波数は1.5MHz、出力は150mW/cm^2である。
3)細胞形態、細胞数を検討した。また遺伝子解析としては、基質産生であるType II, IXコラーゲン、アグリカンをRT-PCR法によって発現量を測定した。
結果
1)細胞の形態は各条件においては差はなかった。
2)細胞数は、経時的'に各群増加し、7日目には3×10^5/wellとなったが、群間での差はなかった。
3)RT-PCRによる遺伝子発現であるが、Type IIコラーゲンおよびアグリカンの発現量には差はなかったが、Type IXコラーゲンはコントロールを1.0とすると50Hzが1.32±0.29、 1000Hzが1.52±0.3であり各群間に有意差があった(p<0.05)。
4)超音波刺激が1000HzにおけるType IXコラーゲンの遺伝子の経時的な発現量をみると、超音波刺激後12時問で となったが、24時間後の発現量に差はなかった。
結語
1)超音波刺激によりType IXコラーゲンの遺伝子発現が増加することを確認した。
2)Type IXコラーゲンの遺伝子発現量は繰り返し周波数が1000Hzの場合が50Hzに比べて有意に高かった。
3)細胞増殖、Type IIコラーゲンおよびアグリカンの遺伝子発現量は、超音波の繰り返し周波数による変化はなかった。
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