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

[ラット骨芽細胞の増殖、分化およびミネラル化ポテンシャルに対する、異なる強度の50Hz正弦波電磁界の影響] med./bio.

Effects of 50 Hz sinusoidal electromagnetic fields of different intensities on proliferation, differentiation and mineralization potentials of rat osteoblasts.

著者: Zhou J, Ming LG, Ge BF, Wang JQ, Zhu RQ, Wei Z, Ma HP, Xian CJ, Chen KM
掲載誌: Bone 2011; 49 (4): 753-761
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研究目的（著者による）

ラット骨芽細胞の細胞増殖、分化及びミネラル化ポテンシャルに対する、異なる期間及び異なる強度の50Hz正弦波電磁界処理の影響を調べること。

詳細情報

骨芽細胞（初代細胞）は新生ラットの頭蓋骨から単離した。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 30 min/day for up to 15 days (see add. information)
  • 磁束密度: 4.8 mT maximum (0.9, 1.2, 1.5, 1.8, 2.1, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.2, 4.5, 4.8 mT)
  • 磁束密度: 0.9 mT minimum
ばく露2: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 0, 12, 24, 96 h
  • 磁束密度: 4.8 mT maximum (0.9, 1.2, 1.5, 1.8, 2.1, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.2, 4.5, 4.8 mT)

ばく露1

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 continuous for 30 min/day for up to 15 days (see add. information)
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 solenoid consisting of three cascade connected coils with an acrylic tube (inner diameter = 18 cm, height = 21 cm) as a common core; the number of windings of enamel copper wire in the middle coil was less than those in the bilateral coils; field homogeneous within 1% for an area of 30 mm to -30 mm from the horizontal and 20 mm to -20 mm from the vertical axis; solenoid positioned in an incubator at 37°C with 5 % CO2 and 100 % humidity; osteoblasts placed in 60 mm culture dishes inside the solenoid
Sham exposure A sham exposure was conducted.
Additional information t = 30 min/day for 3 days - for MTT assay t = 30 min/day for 3, 6, 9, 12 or 15 days - for alkaline phosphatase (ALP) activity t = 30 min/day for 8 days - for ALP histochemical staining t = 30 min/day for 10 days - for Alizarin red staining t = 30 min/day for 5, 8 or 10 days - for morphology of osteoblasts
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 4.8 mT maximum - - 0.9, 1.2, 1.5, 1.8, 2.1, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.2, 4.5, 4.8 mT
磁束密度 0.9 mT minimum - - -

ばく露2

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 continuous for 0, 12, 24, 96 h
Additional information RT-PCR
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 4.8 mT maximum - - 0.9, 1.2, 1.5, 1.8, 2.1, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.2, 4.5, 4.8 mT

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）

正弦波電磁界ばく露は非処理対照と比較して、骨芽細胞の増殖を抑制した（3日間のばく露後；量-反応影響はなかった）が、アルカリホスファターゼ酵素活性を0.9mT-1.8mTで上昇、1.8mT-3mTで低下、3mT-3.6mTで再び上昇、3.6mT-4.8mTで再び低下させた（9日間のばく露後）。8日後のアルカリホスファターゼ陽性に染色したコロニーの数、及び10日後にミネラル化した結節の数は、アルカリホスファターゼ酵素活性と同じ二峰性の傾向を示し、その2つのピークは1.8mTと3.6mTであった。

正弦波電磁界は、ばく露の12、24、及び96時間後の異なる遺伝子発現のレベルにも、二峰性の上昇を生じた。

このデータは、50Hz正弦波電磁界へのばく露は骨芽細胞の増殖を抑制する一方、1.8mT及び3.6mTでピーク活性となる強度依存的な形で、骨芽細胞の分化及びミネラル化ポテンシャルを有意にプロモートすることを示した。

研究の種別:

研究助成

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