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

[関節の軟骨におけるプロテオグリカン合成に対するパルス電磁界の影響] med./bio.

Effect of pulsed electromagnetic fields on proteoglycan biosynthesis of articular cartilage is age dependent

著者: Bobacz K, Graninger WB, Amoyo L, Smolen JS
掲載誌: Ann Rheum Dis 2006; 65 (7): 949-951
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この研究は、年齢および軟骨損傷に関連した関節軟骨マトリックスの生合成に対するパルス電磁界（EMF）の影響を、マトリックス枯渇した軟骨外植片モデルを使用して調べた。軟骨外植片を子牛および成牛の中手指節関節から切り取り、トリプシン消化により細胞外マトリックスを枯渇させた後、インターロイキン1β（IL1β）添加あり、または添加なしの無血清基本培地で維持した。この外植片の半分に、毎日24分間EMFばく露を与え、残りの半分は未処置のままにした。7日後、マトリックス高分子の生合成を[35S]硫酸塩の取り込みによって評価し、その値をヒドロキシプロリン含有量で正規化した。その結果、EMFは、トリプシン消化なしでIL1β添加なしの外植片におけるマトリックス高分子合成を増加させた（p <0.009）；トリプシン消化したマトリックス枯渇サンプルでは、​​EMFはプロテオグリカン生合成の活性化効果をもたらさなかった；IL1βは、子牛サンプルと成牛のサンプルでのマトリックス高分子の新規合成を大きく減少させた（p <0.00004）が、EMFは、子牛サンプルにおけるこの抑制効果を部分的に打ち消し、成牛サンプルでは打ち消さなかった、と報告している。

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研究目的（著者による）

To study the effects of a pulsed electromagnetic field on articular cartilage matrix biosynthesis with regard to age and cartilage damage.

詳細情報

A matrix depleted cartilage explant model was used. Cartilage explants were obtained from metacarpophalangeal joints of calves and adult cows. Depletion of the extracellular matrix was performed by trypsin digestion. Digested tissue samples were divided into an exposure test group and non-exposure control group and were incubated with and without the addition of interleukin 1beta (it is thougth that interleukin 1beta plays a major role in cartilage destruction).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 200 Hz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: repeated daily exposure, 24 min/day for 7 days

ばく露1

主たる特性
周波数 200 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • pulsed
ばく露時間 repeated daily exposure, 24 min/day for 7 days
Modulation
Modulation type pulsed
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • MRS 2000+ EMF exposure system
Additional information Cartilage explants were digested using trypsin and cultured in serum free basal medium with or without addition of interleukin 1β. The cultures were divided into a non-electromagnetic field group and an EMF exposure group. Undigested and untreated explants served as negative controls.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 40 µT unspecified 指定なし - -

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）

Electromagnetic field exposure promoted matrix macromolecule biosynthesis in intact explants (non-digested negative control) but had no stimulatory effect on damaged articular cartilage. The suppressive effects of interleukin 1beta were partially counteracted by exposure, exclusively in cartilage derived from young calves.
Electromagnetic field exposure has age dependant chondroprotective but not structure modifying properties when cartilage integrity is compromised. Thus, electromagnetic fields may not be useful as a therapeutic measure under these conditions.

研究の種別:

研究助成

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