骨延長法の骨成熟過程に対する非浸襲性低出力超音波の影響

无创低功率超声对骨延长法骨成熟过程的影响

基本信息

批准号：
10770720
负责人：
乾健太郎
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10770720/
关键词：
骨延長超音波動物モデル in situ hybridization 透過型電顕強度試験

项目摘要

【平成10年度に得られた成果】ウサギを用いた骨延長モデルで、低出力超音波(超音波)照射により延長仮骨の成熟が刺激されていたことが、通常骨延長群では単純X線・骨強度試験の結果から、骨成熟不良延長群は単純X線による評価で確認できた。以上の結果を踏まえて、平成11年度はその効果発現機序の検討のため、以下の実験を行った。【平成11年度】実験方法:超音波照射により、肉眼的には仮骨延長部の色調が対照群よりも、やや赤みを帯びていたことから、超音波照射により、血管新生が誘導されている可能性が強く示唆された。これを定量的に評価するため、最も組織新生が活発と思われる時期すなわち、超音波照射後10日目の標本の大腿動脈から硫酸バリウムを処置側後肢に充満させ、micro-CTを用いて仮骨延長部の血管床体積を計測した。micro-CTは50μm幅で仮骨延長部1cmの長さを撮影し、これをコンピューターにより立体構築した。一方、同時期の標本を透過型電子顕微鏡(SEM)でその微細構造を観察した。結果:仮骨延長部の造影剤が充填された血管は、micro-CT画像から立体構築されたものを観察すると、超音波照射群で明らかに体積が大きいことが判明したが、標本数が少ないこと、立体像から面積を計算するソフトウェアーの開発が間に合わなかったことから、本年度中には定量的解析が終了しなかった。現在までに0、2、5、7、及び10日目の標本を各々5羽ずつ計45羽分の標本の内、約半数終了しており,また、ソフトウェアーの開発もほぼ終了している。一方、微細構造をSEMを用いて観察したところ、骨延長中心部の骨芽細胞内のミトコンドリアの数が超音波照射群で統計学的に有意に増加していた。この結果は上記の血管誘導の可能性を示唆する結果とも整合性を持つ。以上の結果から、超音波照射は新生血管を誘導し、かつ、骨形成細胞の好気性代謝を活発にすることで、骨延長仮骨の骨成熟を早めている可能性が、作用機序として考えられた。なお、in situ hybridizationによる組織形態学的検索も同時に行っていたが、現在までにtype Iおよびtype IIコラーゲンの発現を観察したが、両群に有意な差は認めなかった。今後、FGFs等の発現も観察する予定である。

[1998年获得的成就]使用兔子的骨扩展模型刺激了由于低输出超声超声（超声）照射而导致的延长发光骨的成熟，但是在正常骨扩展组中，简单的x -ray。骨骼强度测试，骨骼成熟的组可以通过简单的X射线评估来确认。基于上述结果，在1999年进行了以下实验，以考虑效应表达的机理。 [1999]实验方法：超声辐射在肉眼方面的临时延伸部分略有红色，因此强烈建议超声辐射引起超声辐射。为了定量评估这一点，组织是最活跃的时间，即，硫酸钡在超声辐射后的第10天，股动脉的治疗侧的后肢和Micro-CT使用了骨扩展的血管体积。 Micro-CT在临时扩展50μm的临时扩展中的长度为1厘米，并用计算机构建。另一方面，使用透明的电子显微镜（SEM）观察到同期的标本。结果：事实证明，当从Micro-CT图像中观察到，在超声辐射组中填充的血管显然很大。从三维图像中计算区域的软件没有及时。迄今为止，在0、2、5、7和10天的45个标本中，约有一半已经完成，并且已经完成了软件的开发。另一方面，当使用SEM观察细胞结构时，超声辐射组的统计学上增加了骨骼延伸的骨芽细胞中的线粒体数量显着增加。该结果与表明上述血管可能性的后果一致。基于上述结果，可以诱导超声辐射诱导新的血管并激活骨形成细胞的有氧代谢，因此我认为骨骼延伸的骨骼成熟是我认为的。同时，同时进行了原位杂交的组织搜索，但迄今为止，我们观察到I型和II型胶原蛋白的表达，但两组没有显着差异。将来，我们计划观察FGFS之类的表达。