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

[ヒト骨髄間葉系幹細胞の増殖および分化能に対するパルス電磁界の影響] med./bio.

Effect of pulsed electromagnetic field on the proliferation and differentiation potential of human bone marrow mesenchymal stem cells.

掲載誌: Bioelectromagnetics 2009; 30 (4): 251-260

この研究は、パルス電磁界PEMF)がヒト骨髄間葉幹細胞(BMMSC)の増殖および分化能に与える影響を調べた。BMMSCへのPEMF刺激(1日8時間)は培養期間(最長10日間)を通して与えられた。適用されたPEMFは、15 Hzで繰り返されるバースト振幅1.8 mT、バースト持続時間4.5 ms中に20パルスを含む)で構成された。その結果、播種密度が1000および3000細胞/ cm 2の場合、REMFばく露群での播種後24時間培養における生存率はそれぞれ、約59%および40%であった;速度論的分析では、指数関数的増殖期のBMMSCの増殖率に大きな影響は見られなかったが、このような増殖期中の細胞密度ばく露群において20〜60 %高くなった;細胞周期分析では、多数の新しく分裂した細胞は、PEMF処理の12〜16時間後に出現した;さらに、実施した細胞化学および免疫蛍光分析によれば、PEMFにばく露されたBMMSCの多系統分化能は対照群と同様であった、と報告している。

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研究目的(著者による)

To study the effect of pulsed electromagnetic fields (PEMF) on the proliferation and differentiation potential of human bone marrow mesenchymal stem cells.

詳細情報

It was suggested that the proliferation and differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells may lead to the replenishment of bone cells.

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: continuous for 8 h/day during cultivation time (up to 10 days)

ばく露1

主たる特性
周波数 15 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for 8 h/day during cultivation time (up to 10 days)
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 4.5 ms
Rise time 200 µs
Fall time 25 µs
Additional information

20 pulses per burst, burst duration = 4.5 ms

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 cells placed on the base of the PEMF device in a CO2 incubator
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 1.8 mT - - - -

Reference articles

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 showed that about 59% and 40% more viable bone marrow mesenchymal stem cells were obtained in the pulsed electromagnetic field exposed cultures at 24 h after plating for the seeding density of 1000 and 3000 cells/cm², respectively. Although the cell growth rates during the exponential growth phase were not significantly affected, 20-60% higher cell densities were achieved during the exponentially expanding stage. Many newly divided cells appeared from 12 to 16 h after exposure as revealed by the cell cycle analysis.
These findings suggest that pulsed electromagnetic field exposure could enhance the bone marrow mesenchymal stem cell proliferation during the exponential phase and it possibly resulted from the shortening of the so-called "lag phase" (phase before exponential phase). In addition, the exposed mesenchymal stem cells showed multi-lineage differentiation potential similar to the control group.
The phenomenon of accelerated growth of bone marrow mesenchymal stem cells due to pulsed electromagnetic field exposure may provide more osteoblast progenitor cells, thereby contributing to the healing of bone fractures.

研究の種別:

研究助成

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