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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

研究課題

研究課題/領域番号 21300171
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関神奈川歯科大学 (2011)
横浜市立大学 (2009-2010)

研究代表者

竹内 良平  神奈川歯科大学, 歯学部, 特任教授 (30236442)

研究分担者 高垣 裕子  神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (60050689)
森下 信  横浜国立大学, 環境情報工学院, 教授 (80166404)
青田 洋一  横浜国立大学, 医学部, 准教授 (40363824)
熊谷 研  横浜国立大学, 医学部, 准教授 (10468176)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2009年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード人工臓器工学 / 再生医工学 / 培養軟骨 / collagen IX / アグリカン / collagen II / 低出力パルス超音波 / 変形性関節症 / 低出力超音波 / 軟骨 / Type IIコラーゲン / Type IXコラーゲン / PCR / Tpe IIコラーゲン / Tpe IXコラーゲン
研究概要

培養軟骨細胞に対して低出力パルス超音波(LIPUS)を与え, LIPUSの繰り返し周波数(RF)および出力強度(Po)の相異による影響を検証し,軟骨細胞を活性化させるLIPUSの条件を検討した。ウシ足関節より軟骨を採取し,単離した軟骨細胞の平面培養を行った. RFとPoの影響を検証するためにRFを50, 500, 1000Hz, Poを75, 150, 300mW/cm^2| SATPに変化させて実験を行った. LIPUSを培養翌日より1日20分間,毎日照射した群(LIPUS群),非照射群(Control群)の2群とした.培養開始7日目に, Real-time RT-PCRを用いてアグリカン(AGC), II型コラーゲン(COL2), IX型コラーゲン(COL9)のmRNA発現量を測定した.結果は, Po-150 mW/cm^2, RF-500HzにおいてAGCのmRNA発現量はLIPUS群でControl群の約168%であり(p<0.05), RF-50HzにおいてはCOL9のmRNAは約158%であった(p<0.01).一方, RF-1000Hz, Po-300 mW/cm^2においてCOL9のmRNA発現量はLIPUS群でControl群の約147%であった(p<0.01).繰り返し周波数が軟骨基質を構成するタンパクのmRNAの発現に対して影響を及ぼす可能性が示唆された.また,出力強度の影響は一部のタンパクのmRNAのみが影響を受けやすいと考えられた.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 低出力パルス超音波の繰り返し周波数および出力強度の変化が軟骨細胞に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木良啓, 竹内良平, 高垣裕子, 白石俊彦, 福井厚子, 森下信
    • 雑誌名

      日本足の外科学会誌

      巻: Vol.33(1)(in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 低出力パルス超音波の繰り返し周波数および出力強度の変化が軟骨細胞に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木良啓, 竹内良平, 他
    • 雑誌名

      日本足の外科学会誌

      巻: 33(1)(In press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 骨髄液吸着β-TCPブロックに対する低出力超音波の骨形成能に関する影響2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木良啓
    • 学会等名
      第14回超音波骨折治療研究会
    • 発表場所
      東京カンファレンスセンター(東京)
    • 年月日
      2011-01-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the difference in repetition frequency and intensity of low intensity pulsed ultrasound for cultured chondrocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, R. Takeuchi, Y. M. Takagaki, T. Shiraishi, A. Fukui, S. Morishita
    • 学会等名
      OARSI
    • 発表場所
      Sandiego, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 低出力パルス超音波の繰り返し周波数および出力強度の変化が軟骨細胞に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木良啓, 竹内良平, 高垣裕子, 白石俊彦, 福井厚子, 森下信
    • 学会等名
      第38回日本足の外科学会
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 低出力パルス超音波の繰り返し周波数および出力強度の変化が軟骨細胞に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木良啓
    • 学会等名
      京都・奈良・横浜バイオメカニクスカンファレンス
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 軟骨細胞に対する低出力超音波刺激の影響2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木良啓
    • 学会等名
      京都・横浜カンファレンス
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-12-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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