小児長管骨の成長速度および方向制御に関する基礎的研究

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成長期における骨端軟骨板の損傷は骨の発育に対し重篤な影響を与える.過成長時の骨端軟骨板の構造特性を調べることはその原因を知る上で重要である.その点に着目し、下垂体摘出ラットにヒト成長ホルモンを投与してその骨端軟骨板の細胞動態を追跡し、それに伴う構造特性を力学的、組織学的に検討した.その結果、破断は成長ホルモンの量に関係なく肥大量で起こり、成長ホルモンの量に相関し骨端軟骨板の厚さを増した.また、破断応力は成長ホルモンの量に負の相関を示した.縦弾性率については有意な差を認めなかった.以上の研究によって骨端軟骨板は骨端側より長軸方向に静止層、増殖層、肥大層、石灰化層の4層から成り、成長ホルモンは静止層にある軟骨細胞に作用するが、その分化を促進する一方で構造特性に対しても影響を与えることが解明された.また、静止層、増殖層、肥大層、石灰化層の4層の個々の力学的特性が明かとなり静止層に存在する軟骨細胞は種々の力学的破壊に対して周囲の密な膠原線維構築によって保護されていることが分かった.成長過程にある長管骨の長軸方向への成長の制御に関しては成長促進のための成長ホルモンの投与中は外傷に対して骨端軟骨は力学的に脆弱であることが分かった.逆にこの特徴を活かして長管骨の成長方向の制御が可能であることが分かった.これらの研究結果について第23回日本臨床バイオメカニクス学会で発表した.