2013 Fiscal Year Annual Research Report
早期骨折治癒を目的とした高周波・微振動による骨修復促進に関する実験的研究
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23300165
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松本 健志 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (30249560)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 正夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40163571)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 骨修復 / 血管新生 / 全身性微振動 / 低酸素誘導因子 |
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| Research Abstract |
近年，低酸素誘導因子（HIF）の安定発現による血管新生促進が，骨修復に有効であることが報告された．一方，全身性高周波微振動（WBV）の骨量増進効果による骨修復治療への応用にも期待が高まっている．本研究では，骨修復過程早期におけるWBV負荷およびデフェロキサミン（DFO）投与によるHIF強制発現の骨修復に対する相乗効果について，マウス骨欠損モデルを用いた実験的検証を行った．
実験動物には右後肢坐骨神経切除マウス（11週齢）を用いた．12週齢時に右後肢脛骨に0.5 mmのドリル欠損を作製し， WBV群（n=8），WBV/DFO群（n=10）およびCtrl群（n=9）の3群に分けた．欠損作製翌日からCtrl群を除いてWBV刺激（加速度0.3g，周波数30 Hz）を1日20分与え，加えてWBV/DFO群には1日おきにDFO（400μM, 10μL）を欠損部周縁に皮下投与した．各群について術後12日後に，全身麻酔下で左心室よりジルコニア/アガロース造影鋳型を灌流して脛骨欠損部の血管鋳型試料を作製した．欠損部の血管/骨形態は放射光CT（SPring-8）によって計測した．ジルコニアK-吸収端の直上直下に相当する18.1 keVおよび17.9 keVで得られたCT像の差分から，再生骨（ミネラル密度 >0.5g/cm3）および新生血管領域を抽出した．
平均の形態特徴量を比較した結果，各群間に有意差はなく，相乗効果も認められなかった．一方，WBV群およびWBV/DFO群においては再生骨および新生血管の各体積分率の間に有意な負の相関が認められ，Ctrl群に比べ骨再生が遅延した例が散見した．これには骨欠損作製直後の血管破壊の規模に依存した低酸素状態が深く関係していると考えられ，重篤な低酸素状態ではWBV，DFOともに間葉系幹細胞の血管内皮細胞への分化を過度に加速し，その結果，骨芽細胞への分化が抑制された可能性が考えられた．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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