| 研究課題/領域番号 |
16H04517
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
石本 卓也 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50508835)
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| 研究分担者 |
中野 貴由 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30243182)
松垣 あいら 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10592529)
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| 研究協力者 |
関田 愛子
門田 耕平
稲垣 雄平
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 機能適応 / 骨 / 配向性 / 力学機能 / ひずみ / オステオサイト細胞 / 異方的ひずみ場 / 強制負荷 / 骨強度 / 骨材質異方性 / オステオサイト / 細胞形態 / 細胞配列 / アパタイト配向性 / 骨力学機能 / 異方性 / 骨細管 / 応力・ひずみ / 異方性－等方性 / メカニズム解明 |
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| 研究成果の概要 |
骨は、その構成成分であるコラーゲンとアパタイトの優先配向性によって力学的負荷の方向に力学的機能を発揮するが、力学的負荷と配向性の関係性、さらにはメカノセンサーとしてのオステオサイト細胞の関与等、未知の事象が多い。本研究では、in vivo負荷ひずみ－オステオサイト細胞形態－アパタイト配向性の関連性を定量的に示し、オステオサイトによるひずみ感受がアパタイト配向性の形成とひずみ方向への力学的強化に寄与している可能性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、骨がもつ、外部の力学的環境に合わせて自らの構造を改変し、強度を最適化する、「自己調整能力」の本質について、従来の負荷の大きさと骨密度の観点ではなく、負荷の方向性とそれに対応した骨微細構造の方向性（配向性）の観点から明らかとしたものである。さらに、骨内のセンサー細胞によるひずみの感受についても、その方向性を考慮することの重要性を示し、骨の自己調整能力のこれまでの理解を大幅に広げる知見となったと自負する。発展的には、例えば、骨の量のターゲットとして行われている骨治療やその薬剤の開発に関して、骨の配向性の観点を加えていく必要性を示唆するものである。
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