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2011 年度 実績報告書

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研究

研究課題

研究課題/領域番号 21300171
研究機関神奈川歯科大学

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)
キーワード培養軟骨 / collagen IX / アグリカン / collagen II / 低出力パルス超音波 / 変形性関節症
研究概要

【研究の目的】変形性関節症の発生原因の一つに軟骨基質内に存在する小さなコラーゲンとされるcollagen IXの変性、消失が関わっていることが考えられる。collagen IXが変性、消失するとcollagen IIも変性し、軟骨基質が破壊されて関節症が惹起される可能性がある。低出力超音波(low intensity ultrasound:LIPUS)にcollagen IXの産生を亢進させる効果があることが申請者らの以前の研究で明らかになった。本研究では、LIPUSがcollagen IXを増やす作用機序を明らかにし、関節症の発症予防に対するアプローチの一つとして将来臨床応用が可能となる新技術の開発につなげることを目的とする。
【研究計画】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75,150300mW/cm^2|SATPに変化させ、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.
【研究結果】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.Po-150mW/cm^2,RF-500HzにおいてAGCのmRNA発現量はLIPUS群でColltrol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-300mW/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mRNAのみが影響を受けやすいと考えられた.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2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, 他
    • 雑誌名

      日本足の外科学会誌

      巻: 33(1)(In press)

    • 査読あり
  • [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
    • 年月日
      20110000
  • [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
    • 年月日
      20110000

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公開日: 2013-06-26  

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