実験的骨粗鬆症ラットに対するフッ素の効果

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本研究の目的は骨粗鬆症が代謝性骨疾患モデルとして動物実験系が確立されていることに着目し、低代謝回転型骨粗鬆症ラットに低濃度フッ素を持続的に全身応用した場合の骨組織へのフッ素の効果について、3点曲げ法を応用した骨破断試験による大腿骨強度の力学的評価と併せて従来より応用しているAbrasive micro-sampling法を用いた大腿骨中のフッ素濃度分布を測定し、低濃度フッ素を持続的に全身応用した場合の大腿骨顎部骨折予防への可能性を骨強度の変化および大腿骨中のフッ素濃度分布の違いから調べることである。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系雌性ラットを購入し1週間の予備飼育の後ストレプトゾトシン60mg/Kgを静脈内投与し実験に使用した。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。2.ラット大腿骨機械的特性解析には3点曲げ法を応用して得た応力-歪み曲線よりstrength(強さ)ductility(柔らかさ)toughness(粘り強さ)stiffness(こわさ)の4指標を解析し骨強度を評価した。3.フッ素分析サンプリングにはAbrasive micro-sampling法を応用し骨膜側より骨髄側へ至る厚さ30μmの連続したサンプルを研削し、サンプル中のフッ素とリンの相対濃度から試料分画中のフッ素濃度(ppm)を算出した。本年度得られた知見は、1.大腿骨中のフッ素濃度分布に関しては50ppmフッ素添加飲用水群が最も多くのフッ素を骨中に蓄えていた。2.骨機械的特性の解析結果からは骨中に最も多くのフッ素を蓄えていた50ppmフッ素添加飲用水群がductility(柔らかさ)stiffness(こわさ)の指標に於て危険率5%で有意に他の群よりも骨が柔らかいという結果を認めた。なぜこのような結果が得られたかについては平成8年度科学研究費に申請した高代謝回転型骨粗鬆症モデルを利用して骨代謝回転とフッ素の効果の関係を更に研究して行く計画である。