磁力は骨芽細胞の分化・増殖を著しく亢進させる

磁力显着增强成骨细胞分化和增殖

基本信息

批准号：
11877003
负责人：
杉山政則
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11877003/
关键词：
エレクトロポレーション骨芽細胞磁石磁性体分化

项目摘要

平成11年度において、微小磁性体(0.05mm直径)を導入したマウス頭蓋冠骨芽細胞(MC3T3-E1株)に対し、永久磁石(希土類磁石)を用いて細胞の水平方向に正磁場をかけたところ、その骨芽細胞(骨細胞に分化する)が両極方向に伸展することを観察した。その際、対照として、(1)磁性体を導入しないで磁場だけをかけたもの、(2)磁場をかけず、磁性体だけを導入しただけのもの、(3)磁性体も導入せず、磁場もかけないもの等について、細胞の増殖・分化度を顕微鏡レベルで解析した。その際、磁性体を導入し、かつ、磁場をかけた場合、上記対照細胞[(1)〜(3)]に比べ、細胞の結節形成能が早まることを見い出した。そこで、平成12年度は、特に、ヒト骨芽細胞(normal human osteoblast cell system)を用いて、機械的伸張と磁場が細胞分化に及ぼす影響を観察し,かつ、分化にかかわる細胞内シグナル伝達系としてのMAPKカスケードについて調べた。その結果、、(1)〜(3)に示すコントロール群の骨芽細胞は、培養開始後12日後に最初の結節が現れ、25日で石灰化を検出した。ところが、磁性体を導入し、かつ、磁場をかけたものは、8日に最初の結節が観察され、18日目には石灰化が検出され,以後、石灰化が増加した。また、磁性体を導入し、かつ、磁場をかけた骨芽細胞では、最終分化マーカーであるオステオカルシンの発現量が上昇し、MAPKカスケードに関しては、p38MAPKのみ活性が上がり、p44(Erk1),p42(Erk2)およびJNK/SAPKには変化がなかった.このように、本研究の成果として、細胞の進展のような、機械的刺激に対してはp38MAPKが特異的に応答する可能性が示唆された。

在1999财年中，在细胞的水平方向（MC3T3-E1菌株）上应用了一个正常的磁场，该磁场引入了微型磁化学（直径0.05 mm）。（分为骨细胞）向两个极方向延伸。当时，作为对比度，（1）仅在没有引入磁体的情况下应用磁场，（2）引入了唯一的磁场，并且（3）未引入磁体。在显微镜水平上分析了不应用磁场的分化。当时，当引入磁体并应用磁场时，发现细胞的节点形成比上述细胞快于上述细胞[（1）至（3）]。因此，在2018财年中，使用人体骨骼（正常的人类成骨细胞系统），观察到机械拉伸和磁场对细胞分化的影响。结果，对照组的骨头bun细胞如（1）至（3）所示，在培养开始后12天出现在第一个结节中，并在25天内进行了钙化。然而，在引入磁性特性和施加磁场的8日观察到了第一个结节，并在18日检测到钙化，并且自那时以来钙化增加。此外，在具有磁性特性和磁场的骨芽中，骨内骨蛋白的表达，最终分化标记，增加，只有p38mapk增加了MAPK CASKED的活性，p44（ERK1），p42（p42（p42（p42）.erk2）和jnk /SAPK由于这项研究而没有变化。