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超音波刺激,人工骨,骨形成因子(BMP)シグナル操作を組み合わせた骨欠損の修復

结合超声刺激、人造骨和骨形态发生蛋白 (BMP) 信号处理修复骨缺损

基本信息

批准号：
17659467
负责人：
妻木範行
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17659467/
关键词：
骨伝導軟骨動物モデル骨強度新生骨

项目摘要

低出力超音波パルス(LIPUS)は骨折に対する治療においてその修復過程を促進することが報告されている。近年、開発された人工骨であるハイドロキシアパタイト多孔体(IP-CHA)は、優れた骨伝導能を持ち、骨切術や腫瘍切除術後などに生じる骨欠損部に使用する上で優れた補填材である。しかし、IP-CHA内部に新生骨が形成されるまでには長い期間を要する。我々は、LIPUSがIP-CHA内の新生骨形成に対して促進的に働くと考え、その効果について検討した。昨年度に得た結果を元に,さらに生体でのLIPUSのIP-CHA内の新生骨形成に対する効果を検討した.New Zealand white rabbitsを用いた動物実験を行った。両側の大腿骨穎部に直径4mmの骨孔を作成後、円柱状のIP-CHAを挿入し、右下肢のみLIPUSを1日20分間照射した。LIPUS照射後2週間、3週間でそれぞれIP-CHAを回収し、Micro-CTにて新生骨の体積を測定した。その結果、LIPUS照射後3週においてはLIPUS群で新生骨の体積は有意に増加していた。回収したIP-CHAをホルマリン固定後,脱灰し組織切片を作製した.骨基質の面積はLIPUSを照射したグループで,コントロールに比べて増えていた.IP-CHA内に進入した細胞の数も増加していた.これは,昨年度に行ったin vitroの,LIPUSが細胞の遊走能を促進するとの結果と整合する結果であった.免疫組織学的解析により,I型コラーゲンとオステオカルシンのシグナルは,LIPUSを照射したグループにおいてコントロールに比べて増強していた.このことは,LIPUSは骨欠損部に移植したIP-CHAに対して、骨基質の生産を促進する作用があると考えた.

Low power ultrasound (LIPUS) promotes the healing process of fractures. In recent years, artificial bone has been developed and porous body (IP-CHA) has been used to improve bone conductivity, bone resection and post-operative bone defect. New bone formation in IP-CHA is necessary for a long time. We are concerned about the promotion of bone formation in IP-CHA by LIPUS. New Zealand white rabbits were used in the study. After the 4mm diameter bone hole in the hip of the thigh was made, the columnar IP-CHA was inserted, and the LIPUS of the right lower limb was irradiated for 20 minutes on 1 day. The volume of new bone was measured by IP-CHA and Micro-CT at 2 and 3 weeks after LIPUS irradiation. As a result, the volume of new bone in the LIPUS group intentionally increased 3 weeks after LIPUS irradiation. After the IP-CHA was fixed, the deashing tissue section was prepared. The area of bone matrix was increased by LIPUS irradiation. In the past year,LIPUS has promoted cell migration and integration. Immunohistochemical analysis showed that type I tumors were more intense than type I tumors when exposed to LIPUS. This is the first time that LIPUS has promoted bone matrix production.