細胞の3次元様増殖を指標とした温熱療法の最適条件に関する研究

• 研究課題/領域番号: 17500384
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 吉備国際大学
• 研究代表者: 平上 二九三 吉備国際大学, 保健科学部, 教授 (60278976)
• 研究分担者: 加納 良男 吉備国際大学, 保健科学部, 教授 (70116200) ; 秋山 純一 吉備国際大学, 保健科学部, 助教授 (00309600)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 2006年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 温熱刺激 / 線維芽細胞 / 三次元増殖 / 最適条件 / 正常ヒト細胞 / 平面絹 / 増殖形態 / 温熱繁樹 / 三次元様増殖

研究概要

我々は熱ショックを含む各種物理刺激の効果を培養細胞とHAを用いて迅速に調べる方法を開発してきた。すなわちマウス線維芽細胞を用い温熱刺激のような物理刺激を与えハイドロキシアパタイト(HA)と混合培養すると3次元様増殖の形成が促進されることを見出した。
平成17年度の研究の目的は、3次元様増殖に温熱刺激が効果的に働く最適量と最小量を示すことであった。C3H10T1/2マウス線維芽細胞とHAを混合し設定温度が40〜45℃、処理時間は2〜360分間の温熱刺激を与えて10週間培養することにより3次元様増殖形成に必要な最小と最適な温熱量を調べた。
その結果、3次元様増殖形成に必要な最小の温熱量は43℃2分間、また最適な温熱量は43℃10分間であった。43℃2分間は非処理対照の1.7倍、43℃10分間では3.7倍と非常に高い形成率となり、それぞれ有意差がみられた(p<0.05)。また、40℃で90分間・180分間と41.5℃15分間および44℃10分間も対照群に比べ高い形成率であった。
平成18年度の研究では、温熱刺激による正常ヒト線維芽細胞の平面絹を媒体とした増殖形態の変化を調べ、そのメカニズムを分子生物学的に検討することを目的とした。正常ヒト細胞と平面絹を混合し、温浴槽を用いて40・43・45℃で各10分間の温熱処理を行い1週間毎に観察した。
その結果、三次元様増殖はきざし、出来かけ、ほぼ形成、形成へと段階的に成就されていることを見出した。マウス細胞とHAを用いた実験では、三次元様増殖の形成を指標として温熱刺激の適用量を示してきたが、ヒト細胞と平面絹を用いた実験からは、きざしや出来かけを指標とすることが有用であることが判った。
以上のことから、本実験で三次元様増殖の適用量の決定が進めば、温熱療法の効果判定を細胞レベルで決定するための糸口になることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Heat shock-induced three-dimensional-like proliferation of mouse fibroblasts mediated by hydroxyapatite. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiragami, F., Akiyama, J., Koike, Y., Kano, Y.
  • 雑誌名: Biotechnology and Applied Biochemistry 47 ページ: 49-57
  • NAID: 110009816975
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Osmotic Shock-induced Neurite Extension via Activation of p38 Mitogen-activated Protein Kinase and CREB (2007)
  • 著者名/発表者名: Kano, Y., Nohno, T., Shimada, K., Nakagiri, S., Hiragami, F., Kawamura, K., Motoda, H., Numata, K., Murai, H., Koike, Y., Inoue, S., Miyamoto, K.
  • 雑誌名: Brain Research 18 ページ: 1-7
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 熱ショックと平面絹による培養細胞の増殖形態の変化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 平上二九三, 井上茂樹, 秋山純一, 小池好久, 加納良男
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 12 ページ: 51-60
  • NAID: 110006661137
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 高浸透圧刺激による神経細胞の分化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加納良男, 中桐佐智子, 平上二九三, 小池好久, 河村顕治
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 12 ページ: 103-107
  • NAID: 110006661168
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] PC12m3細胞の短波長紫外線照射によるp38 MAPK経路を介した神経突起の誘導 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小池好久, 岩本壮太郎, 福本安甫, 平上二九三, 加納良男
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 12 ページ: 97-102
  • NAID: 110006661165
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 重症心身障害児者に見られる口腔運動パターンの嚥下動態の基礎的研究 -表面筋電図と喉頭運動の同時記録を用いて- (2007)
  • 著者名/発表者名: 横井輝夫, 加藤 浩, 井上敦史, 滝井里栄, 中村泰陽, 米中幸代, 高田聖歩, 藤川純朗, 平上二九三
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健福祉研究所研究紀要 8 ページ: 15-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Heat Shock-Induced Three-Dimensional-Like Proliferation of Normal Human Cells Mediated by Pressed Silk (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiragami, F., Motoda, H., Inoue, S., Akiyama, J., Koike, Y., Takezawa, T., Takabayashi, C., Kano, Y.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 12 ページ: 51-60
  • NAID: 110006626481
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neuronal cell differentiation induced by osmotic shock (2007)
  • 著者名/発表者名: Kano, Y., Nakagiri, S., Hiragami, F., Koike, Y., Kawamura, K.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 12 ページ: 103-107
  • NAID: 110006661168
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ultra violet C irradiation induces neurite outgrowth in PC12m3 cells via the p38 mitogen-activated protein kinase pathway (2007)
  • 著者名/発表者名: Koike, Y., Iwamoto, S., Fukumoto, Y., Hiragami, F., Kano, Y.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 12 ページ: 97-102
  • NAID: 110006661165
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A basic study on swallowing movement of oral-motor pattern noted in children and adults with severe motor and intellectual disabilities-By simultaneous measurement of surface electromyogram and Laryngeal movement- Journal of KIBI International University (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, T., Kato, H.Inoue, A., Takii, R., Nakamura, Y., Komenaka, S., Takada, M., Fujikawa, S., Hiragami, F.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University Research Institute of Health and Welfare 8 ページ: 15-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Heat Shock-induced Three-dimensional-like Proliferation of Mouse Fibroblasts Mediated by Hydroxyapatite (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiragami, F., Akiyama, J., Koike, Y., Kano, Y.
  • 雑誌名: Biotechnology and Applied Biochemistry 47 ページ: 49-57
  • NAID: 110009816975
• [雑誌論文] Osmotic Shock-induced Neurite Extension Via Activation of p38 Mitogen-activated Protein Kinase and CREB (2007)
  • 著者名/発表者名: Kano, Y., Nohno, T., Shimada, K., Nakagiri, S., Hiragami, F., Kawamura, K., Motoda, H., Numata, K., Murai, H., Koike, Y., Inoue, S., Miyamoto, K.
  • 雑誌名: Brain Research (In press)(Accepted 9 April)
• [雑誌論文] PC12m3細胞の短波長紫外線照射によるp38MAPK経路を介した神経突起の誘導 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小池好久, 岩本壮太郎, 福本安甫, 平上二九三, 加納良男
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 12 ページ: 97-102
  • NAID: 110006661165
• [雑誌論文] 重症心身障害児者に見られる口腔運動パターンの嚥下動態の基礎的研究-表面筋電図と喉頭運動の同時記録を用いて- (2007)
  • 著者名/発表者名: 横井輝夫, 加藤浩, 井上敦史, 滝井里栄, 中村泰陽, 米中幸代, 高田聖歩, 藤川純朗, 平上二九三
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健研究所研究紀要 8 ページ: 15-21
• [雑誌論文] UVC Irradiation Induces Neurite Outgrowth in PC12M3 Cells via the p38 Mitogen-Activated Protein Kinase and Transcription Factor CREB Pathway. (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike, Y., Iwamoto, S., Fukumoto, Y., Hiragami, F., Kawamura, K., Motoda, H., Kano, Y
  • 雑誌名: Tissue Culture Research Communication 25 ページ: 129-136
  • NAID: 10018550978
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Establishing and Charactering Human Periodontal Ligament Fibroblasts Immortalized by SV40T-antigen and hTERT Gene Transfer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujii, S., Maeda, H., Wada, N., Kano, Y., Akamune, A
  • 雑誌名: Cell Tissue Research 324 ページ: 117-125
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 細胞の3次元様増殖を指標とした温熱療法の最適条件に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 平上二九三, 井上茂樹, 秋山純一, 小池好久, 加納良男
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 35-44
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 神経の生存を維持する因子の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 加納良男, 中桐佐智子, 平上二九三, 河村顕治
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 79-84
  • NAID: 110009816998
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ヒト皮膚培養線維芽細胞に対する紫外線(UVA)照射が不定期DNA 合成およびCollagen合成に対する影響に関する検討-年齢別の細胞応答- (2006)
  • 著者名/発表者名: 秋山純一, 中嶋正明, 平上二九三, 小幡太志, 野中紘士, 速水明香, 進藤泰子
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 50-58
  • NAID: 110009816991
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 神経成長因子非誘導PC12変異細胞に対する超低周波振動音刺激による神経突起の誘導 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小池好久, 岩本壮太郎, 福本安甫, 平上二九三, 加納良男
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 89-94
  • NAID: 110009816997
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 嚥下運動の時系列的解析の試み-表面筋電図、喉頭運動、呼吸軌跡を用いて- (2006)
  • 著者名/発表者名: 横井輝夫, 平上二九三, 加藤 浩
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 45-49
  • NAID: 110009816976
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Establishing and Charactering Human Periodontal Ligament Fibroblasts Immortalized by SV40T-antigen and hTERT Gene Transfer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujii., S., Maeda, H., Wada, N., Kano, Y., Akamune, A
  • 雑誌名: Cell Tissue Research 324 ページ: 117-125
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Heat shock-induced three-dimensional-like proliferation of mouse fibroblasts mediated by hydroxyapatite. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiragami, F., Inoue, S., Akiyama, J., Koike, Y., Kano, Y.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 11 ページ: 35-44
  • NAID: 110009816975
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Factors for long term maintenance of neuron (2006)
  • 著者名/発表者名: Kano, Y., Nakagiri, S., Hiragami, F., Kawamura, K.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 11 ページ: 97-102
  • NAID: 110009816998
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Infrasonic vibratory sound induces outgrowth of neuronal processes in PC12 mutant cells in which NGF-induced outgrowth of neuronal processes is impaired (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike, Y., Iwamoto, S., Fukumoto, Y., Hiragami, F., Kano, Y.
  • 雑誌名: School of Health Science 11 ページ: 91-96
  • NAID: 110009816997
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A study of unschedule DNA synthesis and collagen synthesis influence for having irradiated ultraviolet rays (UVA) to culturded human skin fibroblasts-Response of cell that depends on age donor- (2006)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, J., Nakajima, M., Hiragami, F., Obata, F., Nonaka, K., Tatuta, N., Hayamizu., A., Shindo, Y.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 11 ページ: 59-67
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A time series analysis of swallowing movement in trial・ By means of surface electromyogram, Laryngeal movement, and respirogram- (2006)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, T., Hiragami, F., Kato, H.
  • 雑誌名: Journal of KIBI International University School of Health Science 11 ページ: 45-49
  • NAID: 110009816976
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] UVC Irradiation Induces Neurite Outgrowth in PC12M3 Cells via the p38 Mitogen-Activated Protein Kinase and Transcription Factor CREB Pathway (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike, Y., Iwamoto, S., Fukumoto, Y., Hiragami, F., Kawamura, K., Motoda, H., Kano, Y.
  • 雑誌名: Tissue Culture Research Communication 25 ページ: 129-136
  • NAID: 10018550978
• [雑誌論文] Establishing and Charactering Human Periodontal Ligament Fibroblasts Immortalized by SV40T-antigen and hTERT Gene Transfer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujii, S., Maeda, H., Wada, N., Kano, Y., Akamune, A.
  • 雑誌名: Cell Tissue Research 324 ページ: 117-125
• [雑誌論文] ヒト皮膚培養線維芽細胞に対する紫外線(UVA)照射が不定期DNA合成およびCollagen合成に対する影響に関する検討-年齢別の細胞応答- (2006)
  • 著者名/発表者名: 秋山純一, 中嶋正明, 平上二九三, 小幡太志, 野中紘士, 速水明香, 進藤泰子
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 50-58
  • NAID: 110009816991
• [雑誌論文] 嚥下運動の時系列的解析の試み-表面筋電図、喉頭運動、呼吸軌跡を用いて- (2006)
  • 著者名/発表者名: 横井輝夫, 平上二九三, 加藤浩
  • 雑誌名: 吉備国際大学保健科学部研究紀要 11 ページ: 45-49
  • NAID: 110009816976
• [雑誌論文] Enhancement of hydroxyapatite-mediated three-dimensional-like proliferation of mouse fibroblasts by heat treatment : Effects of heat shock-induced p38 MAPK pathway (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiragami, F., Akiyama, J., Koike, Y., Kano, Y.
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research 74 ページ: 705-711
  • NAID: 110002963635
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Enhancement of hydroxyapatite-mediated three-dimensional-like proliferation of mouse fibroblasts by heat treatment : Effects of heat shock-induced p38 MAPK pathway (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukumi HIRAGAMI, Junichi AKIYAMA, Yoshihisa KOIKE, Yoshio KANO
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research 74 ページ: 705-711
  • NAID: 110002963635