生骨組織中での骨細胞の機械的刺激応答能の検討

检查骨细胞对活骨组织机械刺激的反应能力

• 批准号: 14704052
• 负责人: 上岡 寛
• 金额: $ 13.56万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14704052/
• 关键词: 骨細胞; 細胞内カルシウム; 骨芽細胞; 機械的負荷; 共焦点顕微鏡

平成14年度の研究により共焦点レーザー顕微鏡を用いて骨組織中の生きた骨細胞を蛍光的に可視化できることを確認した。また、同様の方法を用いれば細胞内カルシウムインディケーターであるFluo3を骨組織中の骨細胞に取り込まし、細胞内カルシウムの動態を観察することが可能であると思われた。平成15年度は、まず、骨系細胞の力学的負荷による細胞内カルシウムの動態を検討するために、骨細胞、骨芽細胞、ライニング細胞を骨組織より取り出し培養し、流体剪断応力を負荷してこれらの細胞の細胞内カルシウムの変化を追跡した。これにより、骨系細胞の細胞カルシウムの濃度、オシレーションの頻度などの基礎的な細胞内カルシウムの動態を得た。その結果、骨細胞、骨芽細胞、ライニング細胞は、ともに流体剪断応力に応答することが明らかになったが、予想に反して骨細胞のカルシウム応答能は、他の細胞に比べて非常に低いことがわかった。細胞内カルシウムの変動は各群で有意差を生じなかった。これらの結果から、in vitroでの骨細胞は機械的応答能が低いことが予測された。また、生骨への機械的負荷は現在負荷装置を開発中であり、今後詳細な情報は得られるものと考えられている。得られた結果と今回のin vitroの結果を比較することにより、骨細胞のまわりの環境が細胞の機械的応答能に影響をあたえるかどうかを検討することができる。

In the study of Heisei 14, we used confocal microscopy to visualize bone cells in bone tissue. The same method is used to detect the dynamics of bone cells in bone tissue. In the 15th year of Heisei, the dynamic changes of intracellular structure of osteocytes, osteocytes, bone bud cells and bone cells were studied under mechanical load. The concentration, frequency and dynamics of cellular system in osteoblasts were determined. As a result, bone cells, bone bud cells, and bone marrow cells are able to respond to fluid shear forces at very low levels compared to other cells. The cell's internal movement is different from that of each other. In vitro, bone cells respond mechanically to low levels of activity. The load of the machine is now in the development of the load device, and the detailed information in the future is available. The results of this study were compared with those of the present study. The effects of the environment on the mechanical response of bone cells were discussed.

项目成果

H.Kamioka, Y.Sugawara, T.Honjo, T.Yamashiro, T.Takano-Yamamoto: "Terminal differentiation of osteoblasts to osteocytes is accompanied by Dramatic changes in the distribution of actin-binding proteins."Journal of Bone and Mineral Research. 19(3). 471-478 (

H.Kamioka、Y.Sukawara、T.Honjo、T.Yamashiro、T.Takano-Yamamoto：“成骨细胞向骨细胞的终末分化伴随着肌动蛋白结合蛋白分布的巨大变化。”骨与矿物质研究杂志