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低出力超音波刺激の骨折治癒促進効果のメカニズムとして、われわれは末梢血由来骨前駆細胞のホーミングに着目し検討を行った。前年度の結果から、骨膜を広範に除去した骨折モデルにおいては、低出力超音波刺激の有無に関わらず、外仮骨形成は不良であることが分かった。今年度は骨膜除去の範囲を限定した骨折モデルに対し、低出力超音波刺激の有用性と末梢血由来骨前駆細胞のホーミングに与える影響を検討した。骨折作製前にGFPマウスと野生株マウスを外科的に結合し、末梢循環を共有するparabiosisを作製した。末梢血においてGFP陽性細胞のキメラを形成後、野生株マウスの大腿骨を骨幹部で骨切りし、骨折モデルとした。この時、骨切り部から2mmのみ骨膜を除去した。骨折作製後、翌日より連日で麻酔下に骨折部へ1日20分間の低出力超音波(LIPUS)照射を行った。2週および4週で検体を採取し、X線および組織標本にて評価を行った。骨折部周囲の外仮骨形成量は、LIPUS照射群が非照射群に比べ有意に多かった。
アルカリフォスファターゼ活性陽性率もLIPUS照射群が非照射群より有意に高かった。LIPUS照射群の骨折部においてはアルカリフオスファターゼ活性を示すGFP陽性細胞が多数確認された。このことより低出力超音波刺激の骨折治癒に対する効果と末梢血由来骨前駆細胞の関与は残存する骨膜に影響されることが示唆された。来年度はホーミングを促進する因子についても検討する。
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