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糖尿病による骨癒合遅延を解消する挑戦的治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09593
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

松原 秀憲  金沢大学, 附属病院, 講師 (10507057)

研究分担者 山本 靖彦  金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード骨癒合遷延 / 糖化ストレス / メチルグリオキサール / 難治性骨折 / 糖尿病 / 骨癒合不全 / ピリドキサミン / 骨折 / AGE / MG / RAGE / 骨形成
研究開始時の研究の概要

糖尿病において加速的に増加・蓄積する糖化ストレス(advanced glycation end-products(AGE)とAGE 受容体(RAGE)が糖尿病の骨治癒に悪影響を与えることは、われわれの先行研究から明らかになった。今回の研究では、骨形成遅延がおきる分子メカニズムをノックアウトマウスや、蛍光プローベなどを使いながらより詳細に明らかにし、それらにターゲットをあてた新たなる糖尿病における骨折治療法を開発することである。

研究成果の概要

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おり、その原因として糖化ストレスの関与を証明し、新たな治療を目指すことを目的とした。
マウスでの実験において、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(pyr)の効果を比較検討したところ、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。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、細胞実験で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その関与を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖尿病患者における骨折後の癒合不全、偽関節形成は手術を適切に行なったとしてもなかなか骨癒合を得られないために、非常に難治性である。これまで整形外科学的なアプローチとしてインプラントの選択、固定力の増加、骨形成促進薬、超音波治療などが行われてきたが、効果は十分でなかった。本研究はこの難治性である糖尿病性骨癒合遷延に対して新たな解決策になりうる研究であり、今回の結果からその糸口が見出された。この治療が確立すれば、従来のアプローチに併用して治療を行うことで、難治性骨折でも早期に骨癒合が得られ、より早期に社会復帰が可能になると思われる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Rat model of an autologous cancellous bone graft2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Tomo、Matsubara Hidenori、Hikichi Toshifumi、Shimokawa Kanu、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97573-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Osteoarthritis of the Fourth and Fifth Tarsometatarsal Joint After Calcaneo-Cuboid Distraction Arthrodesis in Flatfoot Correction2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yasuhisa、Matsubara Hidenori、Aikawa Takao、Ugaji Shuhei、Hamada Tomo、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Foot and Ankle Surgery

      巻: - 号: 4 ページ: 862-866

    • DOI

      10.1053/j.jfas.2021.12.009

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluating the course of the saphenous vein and nerve for risk assessment in the suture button technique2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Tomo、Matsubara Hidenori、Hikichi Toshifumi、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80556-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of low back pain with muscle weakness, decreased mobility function, and malnutrition in older women: A cross-sectional study2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Satoshi、Demura Satoru、Shinmura Kazuya、Yokogawa Noriaki、Kabata Tamon、Matsubara Hidenori、Kajino Yoshitomo、Igarashi Kentaro、Inoue Daisuke、Kurokawa Yuki、Oku Norihiro、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 1 ページ: e0245879-e0245879

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0245879

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of each bundle of the spring ligament complex between the standing and supine positions: A multiposture magnetic resonance imaging study2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Tomo、Matsubara Hidenori、Ohno Naoki、Hikichi Toshifumi、Shimokawa Kanu、Miyati Tosiaki、Ozaki Noriyuki、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Foot and Ankle Surgery

      巻: - 号: 5 ページ: 00141-7

    • DOI

      10.1016/j.fas.2021.07.002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patient-reported Outcome and Quality of Life after Treatment with External Fixation: A Questionnaire-based Survey2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Hiroyuki、Ugaji Shuhei、Matsubara Hidenori、Kato Satoshi、Yoshida Yasuhisa、Hamada Tomo
    • 雑誌名

      Strategies in Trauma and Limb Reconstruction

      巻: 16 号: 1 ページ: 27-31

    • DOI

      10.5005/jp-journals-10080-1519

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of locomotive syndrome in patients receiving surgical treatment for degenerative musculoskeletal diseases: A multicentre prospective study using the new criteria2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Satoshi、Demura Satoru、Kabata Tamon、Matsubara Hidenori、Kurokawa Yuki、Kajino Yoshitomo、Okamoto Yoshiyuki、Kuroda Kazunari、Kimura Hiroaki、Shinmura Kazuya、Yokogawa Noriaki、Shimizu Takaki、Igarashi Kentaro、Inoue Daisuke、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Modern Rheumatology

      巻: - 号: 4 ページ: 822-829

    • DOI

      10.1093/mr/roab045

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large Osteochondral Defects of the Distal Tibia Plafond After Septic Arthritis of the Ankle Joint Treated by Arthrodiastasis and Iliac Bone Graft: A Case Report2020

    • 著者名/発表者名
      Hikichi Toshifumi、Matsubara Hidenori、Ugaji Shuhei、Hamada Tomo、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Foot and Ankle Surgery

      巻: 59 号: 4 ページ: 857-862

    • DOI

      10.1053/j.jfas.2020.03.001

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of locomotive syndrome with surgical treatment in patients with degenerative diseases in the lumbar spine and lower extremities: a prospective cohort study2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Satoshi、Kurokawa Yuki、Kabata Tamon、Demura Satoru、Matsubara Hidenori、Kajino Yoshitomo、Okamoto Yoshiyuki、Kimura Hiroaki、Shinmura Kazuya、Igarashi Kentaro、Shimizu Takaki、Yonezawa Noritaka、Yokogawa Noriaki、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders

      巻: 21 号: 1 ページ: 515-515

    • DOI

      10.1186/s12891-020-03547-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of lateral hindfoot impingement with weightbearing multiplanar imaging in a flatfoot2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yasuhisa、Matsubara Hidenori、Kawashima Hiroki、Aikawa Takao、Ugaji Shuhei、Hamada Tomo、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Acta Radiologica Open

      巻: 9 号: 7

    • DOI

      10.1177/2058460120945309

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Distal Tibial Tuberosity Focal Dome Osteotomy Combined With Intra-Articular Condylar Osteotomy (Focal Dome Condylar Osteotomy) for Medial Osteoarthritis of the Knee Joint2020

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Kentaro、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Matsubara Hidenori、Takeuchi Akihiko、Miwa Shinji、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Arthroscopy Techniques

      巻: 9 号: 8 ページ: e1079-e1086

    • DOI

      10.1016/j.eats.2020.04.004

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 仮骨延長法を用いた骨再建2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 土屋弘行
    • 雑誌名

      日本臨牀

      巻: 78 ページ: 352-356

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 自家骨棘移植を用いた遠位脛骨斜め骨切り術の1例2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 相川敬男, 吉田泰久, 宇賀治修平, 渡邊孝治, 土屋弘行
    • 雑誌名

      日足の外科研会誌

      巻: 41 ページ: 362-365

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 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2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 濱田知, 引地俊文, 土屋弘行
    • 雑誌名

      日足の外科研会誌

      巻: 41 ページ: 139-141

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of treatment indices associated with the correction and lengthening of deformities along various lower limb frontal plane directions2019

    • 著者名/発表者名
      Hamada Tomo、Matsubara Hidenori、Yoshida Yasuhisa、Ugaji Shuhei、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma

      巻: 10 ページ: 57-61

    • DOI

      10.1016/j.jcot.2019.01.003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint-preservation surgery for pediatric osteosarcoma of the knee joint.2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi A, Yamamoto N, Hayashi K, Matsubara H, Miwa S, Igarashi K, Tsuchiya H.
    • 雑誌名

      Cancer Metastasis Rev

      巻: 38 号: 4 ページ: 709-722

    • DOI

      10.1007/s10555-019-09835-z

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between osteoporotic vertebral fracture and abdominal trunk muscle strength in middle-aged and older women2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Satoshi、Demura Satoru、Kurokawa Yuki、Shinmura Kazuya、Yokogawa Noriaki、Yonezawa Noritaka、Shimizu Takaki、Oku Norihiro、Kitagawa Ryo、Matsubara Hidenori、Kabata Tamon、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Archives of Osteoporosis

      巻: 14 号: 1 ページ: 106-106

    • DOI

      10.1007/s11657-019-0654-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utility of bone SPECT/CT to identify the primary cause of pain in elderly patients with degenerative lumbar spine disease2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Satoshi、Demura Satoru、Matsubara Hidenori、Inaki Anri、Shinmura Kazuya、Yokogawa Noriaki、Murakami Hideki、Kinuya Seigo、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Surgery and Research

      巻: 14 号: 1 ページ: 185-185

    • DOI

      10.1186/s13018-019-1236-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autologous adipose-derived stem cell transplantation enhances healing of wound with exposed bone in a rat model2019

    • 著者名/発表者名
      Hamada Tomo、Matsubara Hidenori、Yoshida Yasuhisa、Ugaji Shuhei、Nomura Issei、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 5 ページ: e0214106-e0214106

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214106

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Successful treatment of pathologic femoral shaft fracture associated with large arteriovenous malformations using a 3-dimensional external fixator and teriparatide: a case report2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Akihiko、Matsubara Hidenori、Yamamoto Norio、Hayashi Katsuhiro、Miwa Shinji、Igarashi Kentaro、Inatani Hiroyuki、Tsuchiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      BMC Surgery

      巻: 19 号: 1 ページ: 35-35

    • DOI

      10.1186/s12893-019-0498-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adipose-derived stem cell sheets accelerate bone healing in rat femoral defects.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Y, Matsubara H, Fang X, Hayashi K, et al
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14 号: 3 ページ: e0214488-e0214488

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214488

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Treatment of bone tumor using external fixator.2019

    • 著者名/発表者名
      Matsubara H, Tsuchiya H
    • 雑誌名

      J Orthop Sci

      巻: 24 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.jos.2018.06.022

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ピリドキサミンは糖尿病マウスにおいて骨芽細胞機能を改善し骨密度低下と皮質骨厚減少を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      引地 俊文, 松原 秀憲, 木村 久美, 棟居 聖一, 下川 寛右, 山本 靖彦, 土屋 弘行
    • 学会等名
      日本整形外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内メチルグリオキサールによる骨密度低下はピリドキサミンにて予防される 特異的プローブを用いた検討2021

    • 著者名/発表者名
      引地 俊文, 松原 秀憲, 宇賀治 修平, 濱田 知, 下川 寛右, 土屋 弘行
    • 学会等名
      中部日本整形外科災害外科学会雑誌
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 先天性脛骨偽関節症の骨癒合後に対する脛骨仮骨延長術2021

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲、濱田知、引地俊文、野村一世、土屋弘行
    • 学会等名
      日本創外固定・骨延長学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 骨形成における力学刺激について2021

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲、高田宗知、濱田知、引地俊文、土屋弘行
    • 学会等名
      日本生体電気・物理刺激研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 濱田知, 引地俊文, 土屋弘行
    • 学会等名
      日本整形外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 先天性脛骨偽関節症の骨癒合後に対する脛骨仮骨延長術2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 野村一世, 濱田知, 引地俊文, 土屋弘行
    • 学会等名
      日本創外固定・骨延長学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨形成における力学刺激について2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 高田宗知, 濱田知, 引地俊文, 下川寛右, 土屋弘行
    • 学会等名
      日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 内側アプローチによる足関節固定術2020

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲, 引地俊文, 下川寛右, 土屋弘行
    • 学会等名
      日本足の外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The treatment of osteomyelitis using alpha-tricalcium phosphate impregnated with antibiotics2019

    • 著者名/発表者名
      Matsubara H, Ugaji S, Hamada T, Hikichi T, Tsuchiya H
    • 学会等名
      Combined Congress of the ASAMI-BR & ILLRS societies
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deformity correction and lengthening for the treatment of benign bone tumors using external fixation2019

    • 著者名/発表者名
      Matsubara H, Hamada T, Hikichi T, Tsuchiya H
    • 学会等名
      Annual Congress of the Korean Orthopaedic Association
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲、高田宗知、宇賀治修平、濱田知、土屋弘行
    • 学会等名
      第 92回 日本整形外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲、宇賀治修平、濱田知、土屋弘行
    • 学会等名
      第32回 日本創外固定・骨延長学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松原秀憲、宇賀治修平、濱田知、引地俊文、土屋弘行
    • 学会等名
      第44回 日本足の外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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