骨代謝回転の異なる実験的骨粗鬆症ラットに対するフッ素の影響

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平成7年度および平成8年度科学研究費により第一次予防的にフッ素を持続的に全身応用するための手段として,飲用水中にフッ素を低濃度に含む実験系を用い,骨代謝回転の異なる2型の骨組鬆症ラット骨中にフッ素を蓄積させ,大腿骨中フッ素濃度分布と骨強度の関係について研究を行っている。このなかで代謝回転の異なるラットモデルでは大腿骨中のフッ素濃度分布と,骨の構造体としての強度,骨組織としての強度との関係に異なる結果を得た。この関係の違いには骨の構造を正常に保つように生体が骨の幾何的構造を変化させているパラメータの,SMAの関与が示唆された。骨形態の変化について検討を加えるために本年度の研究を計画した。本年度実施した研究は,1. 動物実験モデルとして8週齢のSprague-Dawley系雌性ラットに1週間の予備飼育の後,ストレプトゾトシン60mg/kgを静脈内投与した。実験飼育期間は56日間とし,この期間にフッ素を4種の濃度に調整した飲用水を飲用させた。実験飼育終了14日前と4日前に塩酸テトラサイクリン10mg/kgを腹腔内投与するテトラサイクリン・ダブルラベリング法を応用した。2. 血漿中のカルシウム濃度,リン濃度,フッ素濃度,骨代謝マーカーとしてアルカリフォスファターゼ(ALP)活性,酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRACP)活性を測定した。3. ラット右側脛骨の体積,乾燥重量,灰化重量を測定した。4. ラット右側大腿骨を樹脂包埋し,骨幹中央部より厚さ300μmの切片を作成し,砥石を用いて厚さ50μmの超薄切切片を調整した。本年度得られた知見は,1. 血漿成分分析の結果からALP活性,TRACP活性共に実験群において有意に低下していた。2. 超薄切切片を用いてCMR像および蛍光顕微鏡像を観察から,ダブルラベリング法による期間骨形成量はストレプトゾトシン投与群ではラベルを観察することができなかった.卵巣摘出群においては低濃度フッ素を飲用していた群では,高濃度群に対して有意に少ない形成量しか示さなかった.この傾向は成長期と成熟期といった時期の違いを含む対照群間の比較においても同様であった.これらのことからフッ素の皮質骨形成への関与が示された.