骨粗鬆症を中心とした骨疾患硬組織に対して新たな骨質評価法を用いた病態解明・治療支援

以骨质疏松为核心的硬组织骨病新骨质量评价方法阐明病理并支持治疗

• 批准号: 08J00799
• 负责人: 宮部 さやか
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00799/
• 关键词: 骨粗鬆症; 微小領域X線回折法; 生体アパタイト(BAp); 骨質; 配向性

骨は力学環境の変化に対し、モデリング、リモデリングを介してその外形および内部構造を変化させ、力学機能適応を発揮する。こうした骨は、網目状骨梁構造の海綿骨とその外側に位置する皮質骨とから構成されており、中でも海綿骨は皮質骨に比べ比表面積が大きいことから、骨粗鬆症などの代謝系骨疾患において影響が現れ易い部位とされている。しかしながら、海綿骨部位でのこのような変化は、骨梁密度の相対的変化としての理解にとどまっており、個々の骨梁レベルでの詳細な解析はほとんどなされていない。そこで本研究では、ヒト椎体海綿骨梁に対し、骨組織の力学機能と密接に関連した骨質指標である生体アパタイト(BAp)の配向性を基準とし、年齢、性別や骨粗鬆症罹患の有無に起因する骨梁密度や骨梁構造の変化の結果として生じる応力環境の変化に注目し、力学的適合性との関連を明らかにすることを目的とした。骨粗鬆症から正常までの変化をもったn=9のヒト椎体海綿骨梁において、椎体中央部におけるμCT骨微細構造解析の結果、骨梁密度はDEXA骨密度と正相関を示した。骨粗鬆化の進行にともない、頭尾軸に垂直な二次骨梁の優先的な減少が認められ、荷重方向である頭尾軸に伸展する一次骨梁の選択的残存が認められた。これは、骨吸収の亢進した状況下においても、荷重負荷に対して力学的に有利な状態を維持しようとするような一種の構造的機能適応といえる。透過型光学系を有する微小領域X線回折法を用いたBApのc軸配向性分布解析に加え、応力シミュレーションを行った結果、海綿骨では骨体積率の減少に伴った負荷応力の増加が認められ、そうした応力増加に対応し、海綿骨は個々の骨梁中の配向性を高めることで、骨材質特性の異方性を構築し、応力環境に対して力学機能適応していることが示唆された。

Bone Mechanical Environment's Change of Mechanical Environment The external appearance has been modified, the internal structure has been modified, and the mechanical functions have been modified accordingly.こうしたboneは、Reticular bone structureのspongy boneとそのOutside positionするCortical boneとからConstitutionされており、中でもSpongy boneはcutaneous The quality of bone is larger than the specific surface area, and osteoporosis is a metabolic bone disease. It affects the parts that are easy to appear.しかしながら, spongy bone part でのこのような変化は, bone density の対変としての理The detailed analysis of the detailed analysis of the にとどまっており and the detailed analysis of the にとどまっており. This study is based on the relationship between the vertebral sponge bone beam, the mechanical function of the bone tissue, and the close connection. The bone quality index is the basis for the orientation of the body (BAp), age, and gender. The cause of osteoporosis is the cause and the result of changes in the bone density and structure of the bone. The changes in the force environment are of concern, and the suitability of the mechanics is related to the purpose of the change. Osteoporosis, normal vertebral body, spongy bone beam, central part of vertebral body There is a positive correlation between the results of μCT bone microstructure analysis and bone density and DEXA bone density. The progression of bone coarsening is a reduction in the vertical axis of the cranial and caudal axis, and the priority of the secondary bone beam is reduced.これは、Under the condition of excessive bone resorption, においても、Load load に対してMechanics The advantageous state is the maintenance of the structure's functional adaptability. The transmission optical system has a micro-area X-ray refraction method and a c-axis alignment distribution analysis using BAp. The results of the strength test and the increase in the load-bearing force of the spongy bone and the decrease in the bone volume ratio Recognize められ, そうした応 Strength increase に対応し, Sponge bone は一のbone beam のalignment を高めることで, The anisotropy of the bone material properties, the structure, the stress environment, and the mechanical properties are suitable.

项目成果

骨粗霧症を呈する椎骨に対する材料学的解析

骨质疏松椎骨的材料分析

• 发表时间: 2010
• 作者: R. Kobayashi;Y. Tsubo;S. Shinomoto;R. Kobayashi;Sayaka Miyabe;Ayako Shiraishi;Takayoshi Nakano;Sayaka Miyabe;宮部さやか
• 通讯作者: 宮部さやか

骨梁構造におけるアパタイト配向化に注目した力学的適合性

机械相容性重点关注骨小梁结构中磷灰石的取向

• 发表时间: 2009
• 作者: R. Kobayashi;Y. Tsubo;S. Shinomoto;R. Kobayashi;Sayaka Miyabe;Ayako Shiraishi;Takayoshi Nakano;Sayaka Miyabe;宮部さやか;宮部さやか
• 通讯作者: 宮部さやか

Combination therapy with alfacalcidol and risedronate improves the me chanical property by ameliorating the biological apatite c-axis orientation of bone in ovariectomized rat model of osteoporosis

阿法骨化醇和利塞膦酸盐联合治疗通过改善去势骨质疏松大鼠模型中骨的生物磷灰石 c 轴方向来改善力学性能

• 发表时间: 2009
• 期刊: BMC Musculoskeletal Disorders 10
• 作者: R. Kobayashi;Y. Tsubo;S. Shinomoto;R. Kobayashi;Sayaka Miyabe;Ayako Shiraishi
• 通讯作者: Ayako Shiraishi

Anisotropic biological apatite orientation as a bone quality parameter in bone

各向异性生物磷灰石取向作为骨中的骨质量参数

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of PFAM18
• 作者: R. Kobayashi;Y. Tsubo;S. Shinomoto;R. Kobayashi;Sayaka Miyabe;Ayako Shiraishi;Takayoshi Nakano
• 通讯作者: Takayoshi Nakano

ヒト椎体海綿骨梁における生体アパタイト配向性の解析

人椎体松质小梁生物磷灰石取向分析

• 发表时间: 2009
• 作者: R. Kobayashi;Y. Tsubo;S. Shinomoto;R. Kobayashi;Sayaka Miyabe;Ayako Shiraishi;Takayoshi Nakano;Sayaka Miyabe;宮部さやか;宮部さやか;宮部さやか
• 通讯作者: 宮部さやか