| 研究概要 |
電気刺激が骨格組織の成長や修復を促進することが知られているが、その作用機序についてはいまだ不明な点が多い。そこで本研究では成長軟骨細胞に電気刺激を作用させ、増殖および分化機能に及ぼす影響を検討した。成長軟骨細胞はウサギ助骨より分離・培養し、電気刺激はパルス電磁場刺激(PEMF,2.4ガウス,パルス波)を用いた。増殖能に及ぼす影響について検討すると、パルス電磁場刺激時と非刺激時ではDNA合成に差は認められなかった。次に分化機能に及ぼす影響について検討した。本培養系では上皮小体ホルモン(PTH)を加えると細胞内サイクリックAMP(cAMP)が上昇し、ひきつづいてオルニチン脱炭酸酵素(ODC)が誘導され、さらにグリコサミノグリカン(GAG)合成がおこることが知られている。そこでこれら一連の反応を指標として検討すると、パルス電磁場刺激単独では変化なかったが、PTH添加のcAMPレベルの上昇がパルス電磁場刺により亢進され、非刺激時の1.4倍に達した。ODC活性、GAG合成についても同様に亢進され、パルス電磁場刺激がPTH添加後のcAMP,ODC活性,GAG合成の一連の過程を亢進することが明らかとなった。さらに以上のPTH反応性の亢進作用発現には48時間以上のパルス電磁場刺激を要し、また、ベラパミル、EGTAによる影響を受けなかった。一方、パルス電磁場刺激はプロスタグランディン【E_1】,【I_2】やカルシトニンの作用を亢進することはなかった。以上のことから培養成長軟骨細胞はパルス電磁場刺激という物理的刺激に反応することが明らかとなった。さらにパルス電磁場刺激は培養成長軟骨細胞において増殖能には作用せず、主としてPTH感受性を特異的に増強させて分化機能の発現に作用していることが明らかとなった。
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