診療用放射線の照射が骨芽細胞の分化におよぼす影響

頭頸部の放射線治療後に顎骨の骨障害が起きることが知られているが、その機序は明らかではない。本研究では、2種類の培養骨芽細胞を用いて放射線の影響を検討した。1.材料及び方法(1)ROB細胞(rat osteoblast-like cells) :新生仔ラットの頭蓋冠から酵素処理により分離培養して実験に用いた。未分化な骨芽細胞を多く含むheterogeneousな細胞集団である。(2)MC3T3-E1細胞:マウスの頭蓋冠から分離され樹立された未分化な骨芽細胞様細胞株である。(3)細胞増殖の測定にはDNA量を定量し、細胞の分化はアルカリフォスファターゼ(ALP)活性の増加および骨様結節の形成数により評価した。2.結果(1)ROB細胞:コントロール群では、培養12目までDNA量とALP活性の増加が観察された。培養3、6、9日目にリニアックにて0.5〜4Gyの照射を行い12日目に検討すると、線量の増加に応じてDNAおよびALP活性の減少が認められた。これらの放射線の影響は、照射の時期が後になるに従って、減少した。12日目に形成された骨様結節の数も、線量の増加に応じて減少がみられた。しかし培養9日目の照射では、4Gy照射しても結節数は減少しなかった。一方、コロニー形成能により細胞の生存率を検討した結果は、D_<37>が約4Gyであった。(2)MC3T3-E1細胞:培養3日目に0.4〜4Gy照射して12日目に観察した。4Gy照射群においてのみDNA量が減少したが、ALP活性に関しては増加が認められた。死細胞においてアポトーシス様の核の濃縮がみられるため、DNAの断片化が起きているかを検討中である。3.まとめ ROB細胞では線量の増加に応じた細胞の分化・増殖の抑制が観察され、細胞の分化が進むにつれて放射線の影響が減少した。しかしMC3T3-E1細胞では照射によりALP活性が増加し、分化の促進が示唆された。これらの現象から、骨芽細胞の分化の段階によっては放射線の効果が異なると考えられるために、この点に関してさらに検討を行っている。

頭頸部の放射線治療後に顎骨の骨障害が起きることが知られているが、その機序は明らかではない。本研究では、2種類の培養骨芽細胞を用いて放射線の影響を検討した。1.材料及び方法(1)ROB細胞(rat osteoblast-like cells) :新生仔ラットの頭蓋冠から酵素処理により分離培養して実験に用いた。未分化な骨芽細胞を多く含むheterogeneousな細胞集団である。(2)MC3T3-E1細胞:マウスの頭蓋冠から分離され樹立された未分化な骨芽細胞様細胞株である。(3)細胞増殖の測定にはDNA量を定量し、細胞の分化はアルカリフォスファターゼ(ALP)活性の増加および骨様結節の形成数により評価した。2.結果(1)ROB細胞:コントロール群では、培養12目までDNA量とALP活性の増加が観察された。培養3、6、9日目にリニアックにて0.5〜4Gyの照射を行い12日目に検討すると、線量の増加に応じてDNAおよびALP活性の減少が認められた。これらの放射線の影響は、照射の時期が後になるに従って、減少した。12日目に形成された骨様結節の数も、線量の増加に応じて減少がみられた。しかし培養9日目の照射では、4Gy照射しても結節数は減少しなかった。一方、コロニー形成能により細胞の生存率を検討した結果は、D_<37>が約4Gyであった。(2)MC3T3-E1細胞:培養3日目に0.4〜4Gy照射して12日目に観察した。4Gy照射群においてのみDNA量が減少したが、ALP活性に関しては増加が認められた。死細胞においてアポトーシス様の核の濃縮がみられるため、DNAの断片化が起きているかを検討中である。3.まとめ ROB細胞では線量の増加に応じた細胞の分化・増殖の抑制が観察され、細胞の分化が進むにつれて放射線の影響が減少した。しかしMC3T3-E1細胞では照射によりALP活性が増加し、分化の促進が示唆された。これらの現象から、骨芽細胞の分化の段階によっては放射線の効果が異なると考えられるために、この点に関してさらに検討を行っている。