還元酸化グラフェンを利用した二酸化チタン光触媒抗菌骨足場の研究 学術的背景 骨欠損修復の過程において、細菌感染は人工骨足場を移植した後に最も一般的な合併症の一つです。細菌が足場表面にバイオフィルムを形成し、酸や酵素を放出することで、骨代謝を妨げ、骨基質を破壊し、細胞増殖を抑制し、骨治癒を遅らせます。この問題を解決するため、研究者たちは抗菌機能を持つ骨足場材料の探索を続けてきました。二酸化チタン（TiO₂）は、光触媒的に活性酸素（ROS）を生成する能力を持つ金属酸化物半導体として広く研究されています。しかし、TiO₂の光生成電子-正孔対の迅速な再結合により、その光触媒効率が低く、抗菌応用における潜在能力が制限されています。 TiO₂の抗菌効率を向上させるため、研究者たちはその結晶構造や表面特性...

選択的レーザー溶融タンタル骨プレートの研究と臨床応用 学術的背景 整形外科インプラント分野では、チタン（Ti）ベース合金とタンタル（Ta）が高い生体適合性のために広く使用されています。チタンベース合金は通常、骨プレートや大腿骨ステムなどの荷重インプラントの製造に使用され、タンタルはその高密度と優れた骨組織親和性のため、多孔質形態やコーティング材料として使用されます。しかし、化学気相成長法（CVD）などの従来の製造方法では、多孔質構造のトポロジー特性を正確に制御することができず、整形外科インプラントにおけるタンタルの応用が制限されていました。近年、積層造形（AM）技術、特に選択的レーザー溶融（SLM）技術により、複雑な多孔質構造を持つ個別化インプラントの製造が可能になりました。本研究では、SL...

三重周期最小表面構造に基づく二重螺旋チタン合金スキャフォールドの骨修復への応用研究 学術的背景 骨欠損修復は、特に外傷、腫瘍、炎症などの疾患によって引き起こされる臨界サイズ骨欠損（critical-size bone defects）の場合、整形外科分野における重要な課題です。現在、臨床で一般的に使用されている骨修復方法には、自家骨移植と同種骨移植があります。しかし、自家骨移植にはドナー部位の損傷やドナー骨量の制限が問題となり、同種骨移植では免疫拒絶反応や疾患伝播のリスクが生じます。そのため、骨組織工学（bone tissue engineering, BTE）は、従来の治療法を代替する重要な戦略となっています。チタン合金は、その優れた機械的特性、生体適合性、耐食性から、臨床骨修復に広く使用...

マグネシウムとガリウム共担持マイクロスフェアによる骨修復の加速 学術的背景 骨欠損（bone defects）は、感染、腫瘍切除、または機械的外傷によって引き起こされる臨床上の一般的な問題です。骨欠損は患者の生活の質に影響を与えるだけでなく、機能喪失を引き起こす可能性もあります。骨移植（bone grafting）は現在、骨欠損の主な治療法ですが、ドナー不足、感染リスクの高さ、免疫拒絶反応などの問題があります。さらに、骨移植の高コストと複数回の手術の必要性は、社会経済的な負担をもたらします。そのため、骨再生を促進し、感染を防止するバイオマテリアルの開発が重要です。 近年、生分解性マイクロスフェア（bioresorbable microspheres）が薬物送達担体として注目されています。これ...

3DバイオプリンティングGelMA水ゲル中のCav3.3を介した軟骨内骨化研究 研究背景 骨の成長は複雑なプロセスであり、その中で成長板（Growth Plate, GP）は長骨の縦方向の成長に重要な役割を果たしています。成長板は軟骨内骨化（Endochondral Ossification, EO）プロセスを通じて骨の成熟を調節します。しかし、成長板の機能障害は成長遅延や骨形成不全を引き起こす可能性があります。成長板の研究は骨の成長や関連疾患の理解において重要ですが、その複雑な時空間的変化により、体内研究は制限されています。近年、三次元（3D）バイオプリンティング技術の発展により、成長板の生理的および病理的機能を体外で研究するための新しいモデルが提供されています。しかし、軟骨内骨化プロセス...

早期栄養不良と成人後の骨粗鬆症リスクに関する大規模横断研究 学術的背景 骨粗鬆症は、骨密度の低下と骨微細構造の悪化を主な特徴とする慢性の全身性代謝性骨疾患であり、骨折リスクを著しく増加させます。世界では毎年約900万件の骨折が骨粗鬆症に関連しており、特に50歳以上の女性では約30％が骨粗鬆症性骨折を経験します。骨粗鬆症は患者の生活の質に深刻な影響を与えるだけでなく、経済的負担も大きいです。これまでの研究では、ライフスタイル、食習慣、ホルモンレベルなどの要因が骨粗鬆症の発症と密接に関連していることが示されていますが、早期の栄養不良が成人後の骨粗鬆症リスクに及ぼす影響はまだ明確ではありません。 中国では1959年から1961年にかけて深刻な食糧不足が発生し、この時期に生まれた個人は発育期に栄養不...

糖尿病患者における頸椎固定術後の合併症に関する回顧的研究 背景紹介 糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）は、世界中で広く存在する慢性疾患であり、さまざまな手術の術後結果に大きな影響を与えます。特に脊椎手術において、糖尿病患者の術後合併症リスクは顕著に増加します。しかし、過去10年間において、異なるタイプの糖尿病（Ⅰ型とⅡ型）が頸椎固定術（Cervical Fusion Surgery）後の合併症、死亡率、入院期間、および入院費用に与える影響に関する研究は限られていました。この空白を埋めるため、中国南方医科大学南方医院のチームは、米国全国入院患者サンプルデータベース（Nationwide Inpatient Sample, NIS）に基づく回顧的研究を実施し、異なるタイプの糖尿...

RNF2はCBX7のユビキチン化を調節することで軟骨肉腫の進行を促進する 学術的背景 軟骨肉腫（Chondrosarcoma, CHS）は、透明軟骨基質と軟骨細胞からなる悪性腫瘍で、骨肉腫に次いで2番目に多い原発性骨腫瘍であり、すべての原発性悪性骨腫瘍の20%-27%を占めています。低悪性度の軟骨肉腫の5年生存率は比較的高い（83%）ですが、高悪性度および脱分化型軟骨肉腫の5年生存率はそれぞれ53%と7%-24%にとどまります。軟骨肉腫は従来の化学療法や放射線療法に対して高い抵抗性を示し、特に進行期では治療手段が非常に限られています。そのため、軟骨肉腫の分子メカニズムを探求し、新しい治療戦略を開発することが現在の研究の焦点となっています。 ユビキチン化（ubiquitination）は、正常...

糖尿病血管化骨再生のための先進的な生体応答型薬物送達システム 背景紹介 糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）患者の骨欠損治療は、糖尿病の微小環境が骨再生を著しく阻害するため、大きな課題となっています。高血糖、酸化ストレスの増加、炎症の悪化、免疫バランスの崩壊、および血管系の損傷など、糖尿病の微小環境における複数の異常要因が、骨組織の修復を遅延させ、場合によっては修復不能に陥らせます。近年、内因性の生化学的シグナルに応答できる刺激応答型生体材料が、糖尿病骨欠損の治療手段として注目されています。これらの材料は、微小環境の調節と骨形成能力の向上を組み合わせ、血管新生と骨形成の連携を促進することで、糖尿病骨欠損の治療に新たなアプローチを提供しています。 本論文は、Xiaojun Zh...

SIRT5-JIP4 相互作用による RANKL シグナル伝達の調節を通じた破骨細胞生成の促進 研究背景 骨粗鬆症は、骨密度の低下と骨微細構造の破壊を特徴とする一般的な骨疾患であり、骨折リスクの増加を引き起こします。破骨細胞（osteoclasts）は、骨吸収を担う主要な細胞であり、その過剰な活性化は骨粗鬆症などの骨関連疾患の重要な要因です。破骨細胞の分化と機能は、複数のシグナル経路によって調節されており、その中でも RANKL（Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B Ligand）シグナル経路が特に重要です。RANKL は RANK 受容体と結合し、下流の TRAF6、NF-κB、MAPK などのシグナル経路を活性化し、破骨細胞の分化と機能...