骨の形態的機能適応現象のメカニズムの解明 -骨の生体力学と生体電流ならびに生理活性物質移動の関連性-

阐明骨形态和功能适应现象的机制 -骨生物力学、生物电流和生理活性物质转移之间的关系-

基本信息

批准号：
06213102
负责人：
西原克成
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

骨組織の生体力学的特性と電気生理学的特性との相互関係を調べ、これによる骨の形態的機能適応現象の解明を目的として、人工歯根と人工骨髄を用いて研究を行い、以下の結果を得た。1.咀嚼運動に近似した反復荷重下で、アキレス腱を代用骨として作製した人工歯根模型の各部位で、波形の異なる重層波動の発生が観察された。ピエゾ電位の測定は困難であった。2.有限要素解析と動物実験の組織標本との対比では、人工歯根に機能を加えた群では釘植(靭帯結合)が生じ、主応力線が靭帯関節により直交する成分に変換される所見が観察された。固有歯槽骨・骨梁・皮質骨の新生はすべて主応力線の走行と一致していた。安静にした群では骨性癒着が生じ、主応力線は歯根と骨との間を一体として流れ、歯周部の境界面に炎症を伴わない破壊性の骨の改造が観察された。3.人工歯根・顎骨の立体模型では咀嚼の反復荷重は、歯根膜において波動の形に変換されて周囲骨に伝えられた。波動の形は歯根表面の形状と固有歯槽骨の表面形状に依存していた。歯の周囲骨も顎骨の皮質骨もともに液性流動で新生される所見が得られた。4.人工骨髄チャンバーの実験では、筋肉内では液性流動に従ってアパタイト多孔部の周囲に骨の形成が開始される像が得られた。皮下では造骨と造血にはBMPの存在が必要であった。生食水の流入試験ではガラス管内のアパタイトで電位の発生が観察された。これらの結果から本研究を総合することにより歯周部の骨が主応力線の走行に一致して形成されることが明示され、従ってこの部の立体模型を作成することができた。主応力線の走行は液性に伝達され流動電位として機能すると考えられた。遠隔部の骨の改造も液性の圧力による波動が主応力線として作用し、造血と造骨が生じ、造血巣は骨の改造とともに縮小しやがてハ-バース管に変容する像が観察された。主応力線は液性に伝播し、流動電位に変換され、これが間葉系細胞に作用して遺伝子が発現し、造血と造骨が生ずると考えられた。

这项研究是使用人造牙根和人造骨髓进行的，以研究骨组织的生物力学和电生理特性之间的相互作用，并通过此阐明骨形态学功能的适应，并获得以下结果。 1。在近似咀嚼运动的重复载荷下，在使用阿喀琉斯肌腱作为替代骨的每个位点观察到具有不同波形的分层波的发生。压电潜力的测量很困难。 2。与有限元分析和动物实验中的组织样品相反，观察到的指甲移植物（韧带键）是在添加了人造牙根功能的基团中产生的，并且主应力线被韧带关节转化为正交成分。天然牙槽骨，小梁骨和皮质骨的新一代与主应激线的运行一致。在静息组中，发生骨粘连，主应力线在根和骨之间积分流动，并且在牙周区域的界面上观察到破坏性的没有炎症的骨骼修饰。 3。在人造根和颚骨的三维模型中，咀嚼的重复载荷被转化为牙周韧带中的波形，并传播到周围的骨头。振动的形状取决于根表面的形状和内在牙槽骨的表面形状。发现由于流体流动，牙齿周围的骨骼和颚骨的皮质骨骼都重生。 4。在使用人造骨髓腔的实验中，获得了图像，其中根据肌肉中的流体流动在磷灰石孔周围开始骨形成。皮下，骨骼积聚和造血剂需要BMP的存在。在生食水的流入测试中，在玻璃管中的磷灰石中观察到了潜力的产生。这些结果表明，通过结合这项研究，牙周骨与主应力线的运行形成，因此可以创建该部分的三维模型。据认为，主应力线的运行将传输到液体并作为流量电位。在偏远区域中骨骼的转化中，流体压力引起的振动充当主要应激线，导致造血和骨骼形成，以及随着骨骼的修饰，造血巢的图像，最终变成帽子管。主要应力线以流体状态传播，并转化为流动电势，该流动电位作用于间充质细胞以表达基因，从而导致造血和骨骼积累。