Mechanobiological responses of intervertebral disc to various intensity of stress loading

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09339
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 外村 仁 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70604304)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長江 将輝 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60604303)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 椎間板 / 運動 / メカノバイオロジー

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、「椎間板にとって適切な運動とはどういうものなのか?」を分子生物学的に明らかにするため、1運動負荷椎間板変性動物モデル、2静水圧負 荷培養椎間板細胞・組織を用いて、負荷強度に応じた椎間板のメカニカルストレス感受・応答(メカノバイオロジー)詳細に解析している。昨年度は正常椎間板のラットにトレッドミルを用いた運動負荷を行い椎間板の組織学的および生化学的評価を行なった。本年度は、椎間板変性モデルラットを作成し、トレッドミルを用いて異なる強度の運動負荷を行い、椎間板の組織学的および生化学的評価を行った。得られた実験結果から適度および過度の運動負荷強度の条件設定が完了した。また、静水圧負荷を用 いた培養椎間板細胞におけるメカノバイオロジー変容機構の解析も行っているが、静水圧負荷装置の調整に時間がかかり、圧負荷強度の条件設定が十分でないため、まだ有意義な研究成果が得られていない。今後は新規の圧負荷装置への変更も検討して研究を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

理由 動物実験については順調に進展している。しかしながら、静水圧負荷培養椎間板細胞を用いたメカノバイオロジー変容機構の解析についての実験は、静水圧負荷装置の調整に時間がかかり十分な研究成果がまだ得られていない。

Strategy for Future Research Activity

運動負荷椎間板変性動物モデルを用いた研究については予定通りに進めていく。培養椎間板細胞を用いた実験については、メカニカルストレス負荷を既存の静水圧負荷装置ではなく、新規装置への変更も検討する予定である。

Causes of Carryover

静水圧負荷装置の調整に時間を要したため、培養椎間板細胞実験を十分に遂行できなかった。そのため、本年度購入予定であった培養細胞実験用の試薬を購入することができなかった。