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

[ミリ波による骨髄間葉系幹細胞の軟骨細胞への分化誘導に関する実験的研究] med./bio.

Experimental study of millimeter wave-induced differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into chondrocytes.

掲載誌: Int J Mol Med 2009; 23 (4): 461-467

この研究は、臨床での治療に広く用いられる低電力レベルのミリ波照射が、ラット培養間葉幹細胞(MSC)に与える影響を評価した。細胞接着基質を用いて培養された全骨髄細胞は、分散的に増殖するか、クローン増殖した。フローサイトメトリー分析において、このMSCは、CD90陽性、CD45陰性であった。実験は、対照群(A群)と2つのばく露群(B、C群:臨床ミリ波装置でのばく露時間が30分または60分)で構成された。その結果、A群では、どの時点においても検出可能なレベルのCbfa1またはSox9 mRNA発現はなかった;BおよびC群では、誘導の4日後に両方の遺伝子発現が見られた;誘導の4日目以降のデータの統計学的分析では、A群とB群の間、およびAとCの間に、どの時点においても、Cbfa1とSox9 mRNA発現に有意差が見られた;B群とC群の間のCbfa1とSox9 mRNA発現の有意差は、誘導からある一定の期間後に見られ、またB群およびC群の群内でも見られた;その他の多くの知見に基づけば、30分および60分間の毎日のミリ波ばく露が、骨髄間葉幹細胞を、軟骨細胞特異的マトリックスグリコサミノグリカンおよびII型コラーゲンを排出する軟骨細胞へと分化させたこと、その効果は30分間ばく露より60分ばく露の方が大きいこと、この効果にはグリコサミノグリカンとタイプIIコラーゲンの産生を高めるSox9とCbfa1のmRNAの増加が関与する可能性があることが示された、と報告している。

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研究目的(著者による)

The study describes the effects of millimeter wave treatment on cultured mesenchymal stem cells of rats and attempts to identify the underlying mechanism.

詳細情報

Low power millimeter wave irradiation is widely used in clinical medicine. Bone marrow mesenchymal stem cells are adult stem cells that possess multiple differentiation potentials.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1:
  • unspecified
ばく露時間: continuous for 30 min or 60 min

ばく露1

主たる特性
周波数
  • unspecified
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 30 min or 60 min
Additional information wavelength between 7.5 mm and 10 mm
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • KFA-100A millimeter wave instrument
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力密度 4,000 kW/cm² - - - -

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 daily millimeter wave exposure under these experimental conditions for 30 and 60 minutes can successfully induce bone marrow mesenchymal stem cells to differentiate into chondrocytes that excrete chondrocyte-specific matrix glycosaminoglycan and type II collagen. The results also indicate that the 60 minutes treatment was more effective than the 30 minutes treatment. The underlying mechanisms may be related to the up-regulation of Sox9 and Cbfa1 mRNA, which elevates glycosaminoglycan and type II collagen production. Further research is needed to study the complexities of mesenchymal stem cell differentiation.

研究の種別:

研究助成

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