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骨細胞による骨組織への機械的刺激の広めやすさと神経系の役割

骨细胞向骨组织传播机械刺激的难易程度以及神经系统的作用

基本信息

批准号：
21H03324
负责人：
田巻弘之
金额：
$ 10.65万
依托单位：
National Institute of Fitness and Sports in Kanoya
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03324/
关键词：
骨機械的刺激ひずみマイクロCT 神経

项目摘要

機械的ストレス（力学的因子）は骨量の維持、増進に必須の因子であり、その骨組織への機械的刺激の感受に骨細胞がメカノセンサーとしての役割を果たしている。骨細胞は骨基質に多く存在し、骨組織がひずむことで活性化し、骨細胞間ネットワークによって感受・反応を広めることができる。このひずみ特性と骨細胞ネットワーク（粗密）は若齢期や高齢期など加齢により異なることが考えられており、これらの特性の違いにより運動や機械的刺激の効果の現れ方が異なるのか調べた。まず若齢期及び中高齢期ラットの脛骨を対象に荷重によって生じる骨ひずみ特性を調べた。各年齢のラット脛骨内側骨幹部に小型箔ストレンゲージを貼付し、卓上小型フォースプレート上で鉛直方向に種々の強度で荷重し、その時の骨ひずみ及び床反力信号を記録し、最大ひずみ、最大床反力、最大・最小strain rate (microstrain/sec)を計測した。いずれの年齢期においても荷重が大きくなるのに従い最大骨ひずみ値は指数関数的に大きくなった。若齢期は中高齢期に比較してより大きくひずみやすい傾向を示した。また、荷重時最大strain rate及び荷重リリース時の最小strain rateは骨ひずみピーク値と相関関係にあり、若齢期の方が中高齢期よりも大きかった。また骨破断強度検査時に記録した骨stiffnessは高齢期の方が大きく、骨ひずみは若齢期の方が大きかった。さらに、若齢期及び中高齢期ラットの脛骨を対象に3次元マイクロＣＴ撮影を行い、骨量を計測し、3次元骨梁構造解析により、海綿骨においては骨梁幅、骨梁長、骨梁数、骨梁連結密度等を、また皮質骨では皮質骨幅や断面積、total porosity等を評価した。総じて、若齢期よりも高齢期では海綿骨量は低いレベルにあるが、硬くひずみにくい特性を有することが理解された。

Mechanical factors are essential factors for bone mass maintenance and growth, and bone cells are affected by mechanical stimulation of bone tissue. Bone cells are active in bone matrix, bone tissue is active in bone matrix, bone cells are active in bone matrix, bone matrix is active in bone matrix. The characteristics of bone cells are different from those of bone cells. If you want to adjust the internal characteristics of the tibia, you can adjust the internal characteristics of the tibia. Each year, the strength of the vertical strain in the medial tibial shaft, the maximum strain, the maximum bed reaction force, the maximum and minimum strain rate (microstrain/sec) were measured. In the middle of the year, the load is large, and the maximum load is large. If you are looking for a better time, you will be able to find a better time. The maximum strain rate and the minimum strain rate at the time of loading are the correlation between the maximum strain rate and the maximum strain rate at the time of loading The fracture strength of the bone was recorded at the time of inspection. 3-D CT imaging, bone mass measurement, 3-D bone beam structure analysis, spongy bone, bone beam width, bone beam length, bone beam number, bone beam link density, cortical bone, cortical bone width, sectional area, total porosity, etc. In addition, if the sponge mass is low, the sponge mass is hard, and the sponge mass is low, the sponge mass is hard, and the sponge mass is hard, the sponge mass is hard, and the sponge mass is hard.