研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[線維芽細胞活性に対するバースト状パルス電磁界刺激の影響] med./bio.

Effect of pulse-burst electromagnetic field stimulation on osteoblast cell activities.

掲載誌: Bioelectromagnetics 2004; 25 (6): 457-465

この研究は、骨細胞に対するパルス電磁界PEMF)の刺激効果に関して、考えられうるメカニズムを実験的に検討した。周波数15 Hz磁束密度0.1 mT、電界強度2 mV / cmのPEMFを14日間、培養中の新生仔マウス頭蓋骨細胞ばく露した。PEMFばく露下での培養3、5、7、および14日目において、骨芽細胞増殖分化、石灰化、および遺伝子発現の状態を評価した。その結果、3、5、および7日間培養した細胞において、対照群よりもPEMFばく露群の方が、骨芽細胞増殖が34.0、11.5、および13.3 %有意に増加した;一方、アルカリホスファターゼ(ALP)染色と石灰化結節形成は変化しなかったが、骨細胞のALP活性はPEMFばく露群で有意に低下した;PEMFばく露群では、細胞外マトリックス合成に変化はなかったものの、対照群に比べ、オステオプロテジェリン(OPG)mRNA発現が増加し、NF-κBリガンド(RANKL)mRNA発現受容体活性化因子が低下した;以上の知見から、PEMF治療骨芽細胞増殖を加速する可能性があるが、細胞分化には影響しないと結論された、と報告している。

The detailed summary of this article is not available in your language or incomplete. Would you like to see a complete translation of the summary? Then please contact us →

研究目的(著者による)

To study the possible mechanism of the stimulatory effect of pulsed electromagnetic fields on bone cells. Neonatal mouse calvarial bone cell cultures were used.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 15 Hz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: 8 h/day for 14 days

ばく露1

主たる特性
周波数 15 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • pulsed
ばく露時間 8 h/day for 14 days
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 0.2 ms
Pulse type monophasic
Additional information

PEMF with a burst width of 5.016 ms, pulse wait of 0.028 ms and burst separation of 61.6 ms; 22 pulses per burst

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
チャンバの詳細 95% air, 5% CO2 incubator maintained at 37°C
ばく露装置の詳細 acrylic solenoid (inner diameter 15 cm, length 25 cm, wall thickness 0.5 cm) with 950 +/- 10 turns of 0.6 mm enamel copper wire
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 100 µT - 測定値 - -
電界強度 2 mV/cm - - - -

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

The data demonstrated that pulsed electromagnetic fields stimulation significantly increased the osteoblasts' proliferation by 34.0, 11.5, and 13.3% over the control group after 3, 5, and 7 days' culture, but did not affect cellular differentiation, maturation, and mineralization nodule formation. Alkaline phosphatase staining did not change, but the alkaline phosphatase activity of the bone cells decreased significantly after pulsed electromagnetic fields stimulation. Under stimulation, there was no effect on the extracellular matrix synthesis, while the osteoprotegerin mRNA expression was up regulated and the receptor activator of NF-kappa B ligand (RANKL) mRNA expression were down regulated, compared to the control.
In conclusion, the treatment by pulsed electromagnetic fields of osteoblasts may accelerate cell proliferation, but did not affect the cellular differentiation. The effect of stimulation on the bone tissue formation was most likely associated with the increase in the number of cells, but not with the enhancement of the differentiation of the osteoblasts.

研究の種別:

関連論文