Advance

YAMAZAKI Kenji

    Kindai University Nara Hospital　Lecturer in Medical School
Last Updated :2024/04/25

Researcher Information

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J-Global ID

Research Interests

  • 活性酸素   脚延長   ティッシュエンジニアリング   軟骨細胞   骨芽細胞   骨形成   機械的ストレス   変形性関節症   

Research Areas

  • Life sciences / Orthopedics

Academic & Professional Experience

  • 2004  Kindai UniversityFaculty of Medicine助手

Published Papers

  • Shunki Iemura; Shigeshi Mori; Masato Kamiya; Kenji Yamazaki; Takaya Kobayashi; Masao Akagi; Daisuke Togawa
    Annals of Medicine and Surgery Elsevier BV 79 103882 - 103882 2049-0801 2022/07
  • Bi-cruciate substituting TKAの術後膝蓋骨tracking
    森 成志; 家村 駿輝; 小林 敬也; 山崎 顕二; 戸川 大輔; 赤木 將男
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 85 - 85 0008-9443 2022/04
  • 骨原発性悪性リンパ腫による病的大腿骨骨幹部骨折の一例
    小林 敬也; 山崎 顕二; 家村 駿輝; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 128 - 128 0008-9443 2022/04
  • 胸骨骨折に多発胸椎椎体圧潰を合併し後彎変形が進行した1例
    山崎 顕二; 小林 敬也; 家村 駿輝; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 217 - 217 0008-9443 2022/04
  • 硬膜外カテーテル抜去時にカテーテル先端の断裂を来たし観血的に摘出した人工膝関節置換術の1例
    森竹 章公; 森 成志; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 222 - 222 0008-9443 2022/04
  • Bi-cruciate substituting TKAの術後膝蓋骨tracking
    森 成志; 家村 駿輝; 小林 敬也; 山崎 顕二; 戸川 大輔; 赤木 將男
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 85 - 85 0008-9443 2022/04
  • 骨原発性悪性リンパ腫による病的大腿骨骨幹部骨折の一例
    小林 敬也; 山崎 顕二; 家村 駿輝; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 128 - 128 0008-9443 2022/04
  • 胸骨骨折に多発胸椎椎体圧潰を合併し後彎変形が進行した1例
    山崎 顕二; 小林 敬也; 家村 駿輝; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 217 - 217 0008-9443 2022/04
  • 硬膜外カテーテル抜去時にカテーテル先端の断裂を来たし観血的に摘出した人工膝関節置換術の1例
    森竹 章公; 森 成志; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 65 (春季学会) 222 - 222 0008-9443 2022/04
  • 戸川 大輔; 神谷 正人; 森 成志; 山崎 顕二; 家村 駿輝; 小林 敬也
    日本整形外科学会雑誌 (公社)日本整形外科学会 96 (3) S898 - S898 0021-5325 2022/03
  • 神谷 正人; 森 成志; 山崎 顕二; 家村 駿輝; 小林 敬也; 戸川 大輔
    日本整形外科学会雑誌 (公社)日本整形外科学会 96 (3) S1164 - S1164 0021-5325 2022/03
  • 山崎 顕二; 戸川 大輔; 小林 敬也; 鳥海 賢介; 青山 真吾; 家村 駿輝; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 赤木 將男
    日本整形外科学会雑誌 (公社)日本整形外科学会 96 (2) S64 - S64 0021-5325 2022/03
  • 森 成志; 家村 駿輝; 森竹 章公; 井上 紳司; 山岸 孝太郎; 小林 敬也; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    日本整形外科学会雑誌 (公社)日本整形外科学会 96 (2) S106 - S106 0021-5325 2022/03
  • 当院におけるステロイド性骨粗鬆症治療の現状
    山崎 顕二; 戸川 大輔; 神谷 正人
    日本骨粗鬆症学会雑誌 (一社)日本骨粗鬆症学会 7 (Suppl.1) 303 - 303 2189-8383 2021/09
  • 当院におけるステロイド性骨粗鬆症治療の現状
    山崎 顕二; 戸川 大輔; 神谷 正人
    日本骨粗鬆症学会雑誌 (一社)日本骨粗鬆症学会 7 (Suppl.1) 303 - 303 2189-8383 2021/09
  • 鳥海 賢介; 山崎 顕二; 戸川 大輔
    骨折 (一社)日本骨折治療学会 43 (4) 882 - 885 0287-2285 2021/08
  • 盲腸癌の後腹膜浸潤から生じた大腿部膿瘍の治療経験
    家村 駿輝; 森 成志; 神谷 正人; 山崎 顕二; 小林 敬也; 戸川 大輔; 赤木 將男
    日本骨・関節感染症学会プログラム・抄録集 (一社)日本骨・関節感染症学会 44回 135 - 135 2021/06
  • Akihiro Moritake; Shigeshi Mori; Masato Kamiya; Kenji Yamazaki; Shingo Aoyama; Masao Akagi; Daisuke Togawa
    Annals of medicine and surgery (2012) 65 102332 - 102332 2021/05 
    INTRODUCTION: Nontuberculous mycobacterial (NTM) infections of the musculoskeletal system are uncommon. Such infections are typically acquired by direct inoculation after penetrating trauma, surgical procedures, or needle injections. There are no reported cases of NTM infection after arthrocentesis for idiopathic hemarthrosis of the knee. Here we report a case of NTM infection in the knee that developed after arthrocentesis for idiopathic hemarthrosis of the knee. PRESENTATION OF CASE: The patient was an 85-year-old woman who experienced swelling of the left knee. An arthrocentesis was carried out, and hemarthrosis was found. The patient was referred to our hospital for repeated recurrence of hematoma of the knee. Significant swelling was observed in the suprapatellar sac. Magnetic resonance imaging examination revealed a mass at the suprapatellar sac. Laboratory data showed elevation of inflammatory markers. Debridement was performed under arthroscopy and samples were collected for culture. Although routine microbiological cultures were negative, the patient continued to experience knee swelling and laboratory data showed high C-reactive protein levels. Therefore, open debridement was carried out. At 4 weeks after the first surgical treatment, intraoperative cultures yielded Mycobacterium intracellulare. At this point, we diagnosed septic arthritis of the knee due to NTM infection. The patient showed an excellent prognosis with three-drug medical treatment for 1 year. CONCLUSION: Clinically, diagnosis of septic arthritis due to NTM infection is not easy. Because selection of examination depends on clinical suspicion, NTM infections should be considered for patients with elevation of inflammatory markers after episodes of surgical procedures, and/or needle injections.
  • 骨粗鬆症と骨代謝 デノスマブからの切り替え薬についての検討
    山崎 顕二; 神谷 正人; 森 成志
    日本リウマチ学会総会・学術集会プログラム・抄録集 (一社)日本リウマチ学会 65回 364 - 364 2021/03
  • 難治性関節リウマチに対するJAK阻害剤の有効性
    神谷 正人; 森 成志; 山崎 顕二
    日本リウマチ学会総会・学術集会プログラム・抄録集 (一社)日本リウマチ学会 65回 593 - 593 2021/03
  • 頸椎・腰椎椎体骨折を同時に合併した強直性脊椎炎の1例
    青山 真吾; 山崎 顕二; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 64 (春季学会) 211 - 211 0008-9443 2021/03
  • 鳥海 賢介; 山崎 顕二; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 64 (1) 145 - 146 0008-9443 2021/01 
    首下がり症候群(DHS)6例を対象に、治療フローチャートに基づいて、既往歴や内服歴を把握し、病因・病態を把握した上で、投薬量や種類の調整やリハビリテーション、手術治療を行い、愁訴の変化を調査した。平均年齢は74.0(45〜89)歳で、発症してから治療開始までの期間は平均10.2(2〜26)ヵ月であった。その結果、2例で薬剤性DHSが疑われ、うち1例は抗パーキンソン病薬を変更し、1例は抗精神病薬を減量することで首下がり症状が改善し、水平視が可能となった。残り4例は胸椎以下に強直した後彎があり、うち3例は座位姿勢矯正などの理学療法を、1例は下方注視時に頸椎黄色靱帯骨化による頸髄症を呈していたため、除圧術を施行し、4例とも首下がり症状が改善し、愁訴が軽減した。首下がりの治療は病態の把握と頸椎の可動性を基に治療戦略を立てることが重要と考えられた。
  • 化膿性脊椎炎の手術加療に腓骨骨移植を用いた検討
    山崎 顕二; 森 成志; 戸川 大輔; 森竹 章公
    日本骨・関節感染症学会プログラム・抄録集 (一社)日本骨・関節感染症学会 43回 158 - 158 2020/12
  • 改訂ガイドラインの評価と今後の課題〜関連学会の立場から〜 整形外科における痛風管理の現状
    森 成志; 森竹 章公; 山崎 顕二; 鳥海 賢介; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    痛風と尿酸・核酸 (一社)日本痛風・尿酸核酸学会 44 (2) 230 - 230 2020/12
  • 首下がりの治療経験一原因・保存療法の効果
    鳥海 賢介; 山崎 顕二; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 63 (秋季学会) 122 - 122 0008-9443 2020/10
  • 非解剖学的前根再建にて治療を行った外側半月損傷の一例
    森竹 章公; 森 成志; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 63 (秋季学会) 252 - 252 0008-9443 2020/10
  • 膝関節内血腫を主症状とした非結核性抗酸菌Mycobacterium intracellulareによる膝関節炎の一例
    森竹 章公; 森 成志; 青山 真吾; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    日本関節病学会誌 (一社)日本関節病学会 39 (3) 230 - 230 1883-2873 2020/09
  • 当科におけるJourney II XRの短期臨床成績
    森竹 章公; 森 成志; 青山 真吾; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    日本関節病学会誌 (一社)日本関節病学会 39 (3) 267 - 267 1883-2873 2020/09
  • 鳥海 賢介; 山崎 顕二; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 63 (2) 313 - 314 0008-9443 2020/03 
    74歳男。自宅内で左肩を壁に強打して左鎖骨遠位端骨折を負い、8日後にclavicle hook plateを用いて内固定術を行った。術後3週時、明らかな外傷起点なく鎖骨遠位部の疼痛を自覚し、肩峰背側の皮下に突起物が触れるとのことで受診した。画像検査で肩峰骨折を伴うフックのカットアウトを認め、術後5週時に再手術を行う方針となった。骨折部の骨癒合はまだ得られていないと考えられたため再手術の方法として抜釘は選択せず、ロッキングプレートの入れ替えも骨折部の安定が得られないと考えられたため施行せず、フックプレート先端の切除のみ行った。結果、術直後に疼痛は消失し、13週後のX線検査で仮骨形成が認められ、肩関節JOAスコアは93点と良好な経過が得られた。
  • 改訂ガイドラインの評価と今後の課題〜関連学会の立場から〜 整形外科における痛風管理の現状
    森 成志; 森竹 章公; 山崎 顕二; 鳥海 賢介; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    日本痛風・核酸代謝学会総会プログラム抄録集 (一社)日本痛風・尿酸核酸学会 53回 54 - 54 2020/01
  • 術後早期から進行性骨溶解を認めた人工膝関節置換術の一例
    森竹 章公; 森 成志; 鳥海 賢介; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    日本関節病学会誌 (一社)日本関節病学会 38 (3) 185 - 185 1883-2873 2019/10
  • 3年以上のデノスマブ治療からビスホスホネートに変更した場合の骨吸収抑制効果について
    山崎 顕二; 鳥海 賢介; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 62 (秋季学会) 196 - 196 0008-9443 2019/09
  • 鎖骨遠位端骨折に対してClavicle Hook Plateを使用し、術後早期にHookが肩峰カットアウトした一例
    鳥海 賢介; 山崎 顕二; 森竹 章公; 森 成志; 神谷 正人; 戸川 大輔
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 62 (秋季学会) 201 - 201 0008-9443 2019/09
  • Segawa分類Type3の人工膝関節全置換術後感染に対し2期的再置換を行った1例
    森竹 章公; 森 成志; 山崎 顕二; 神谷 正人; 戸川 大輔; 赤木 將男
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 62 (秋季学会) 224 - 224 0008-9443 2019/09
  • デノスマブからビスホスホネートの切り替えについての検討
    山崎 顕二; 戸川 大輔; 神谷 正人
    日本骨粗鬆症学会雑誌 (一社)日本骨粗鬆症学会 5 (Suppl.1) 295 - 295 2189-8383 2019/09
  • 内側単顆人工膝関節における関節面参照指標に基づいた脛骨後方傾斜術中調整の精度
    森 成志; 井上 紳司; 墳本 一郎; 山岸 孝太郎; 中川 晃一; 森竹 章公; 鳥海 賢介; 山崎 顕二; 赤木 將男
    JOSKAS (一社)日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会 44 (4) 663 - 663 1884-8842 2019/05
  • 整形外科インプラント手術における感染予防戦略 人工膝関節置換術周術期感染予防対策の現状とこれからの課題
    森 成志; 山崎 顕二; 村上 哲平; 伊藤 智彦; 神谷 正人; 宗圓 聰; 井上 紳司; 中川 晃一; 墳本 一郎; 赤木 將男
    日本骨・関節感染症学会プログラム・抄録集 (一社)日本骨・関節感染症学会 41回 58 - 58 2018/07
  • 外傷後踵骨骨髄炎に対して抗菌薬含有骨セメントが有用であった1例
    伊藤 智彦; 村上 哲平; 森 成志; 山崎 顕二; 神谷 正人; 宗圓 聰
    日本骨・関節感染症学会プログラム・抄録集 (一社)日本骨・関節感染症学会 41回 111 - 111 2018/07
  • 両側腸腰筋膿瘍より発見された多数の合併症を伴った易感染宿主の難治性MRSA感染症の治療経験
    村上 哲平; 森 成志; 伊藤 智彦; 山崎 顕二; 神谷 正人; 宗圓 聰
    日本骨・関節感染症学会プログラム・抄録集 (一社)日本骨・関節感染症学会 41回 118 - 118 2018/07
  • 稀な受傷機転により発生した臼蓋粉砕骨折を伴う股関節脱臼骨折の治療経験
    伊藤 智彦; 森 成志; 神谷 正人; 山崎 顕二; 村上 哲平; 宗圓 聰
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 61 (春季学会) 265 - 265 0008-9443 2018/03
  • 外傷後手根管症候群の術後遅発性に発生し治療に難渋した複合性局所疼痛症候群の一例
    村上 哲平; 山崎 顕二; 伊藤 智彦; 森 成志; 神谷 正人; 宗圓 聰
    中部日本整形外科災害外科学会雑誌 (一社)中部日本整形外科災害外科学会 61 (春季学会) 288 - 288 0008-9443 2018/03
  • 森 成志; 朝田 滋貴; 井上 紳司; 墳本 一郎; 中川 晃一; 村上 哲平; 山崎 顕二; 神谷 正人; 宗圓 聰; 赤木 將男
    日本整形外科学会雑誌 (公社)日本整形外科学会 92 (2) S380 - S380 0021-5325 2018/03
  • UENO Mitsuo
    The Central Japan Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology THE CENTRAL JAPAN ASSOCIATION OF ORTHOPAEDIC SURGERY AND TRAUMATOLOGY 60 (2) 301 - 302 2017
  • YAMAZAKI Kenji
    The Central Japan Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology THE CENTRAL JAPAN ASSOCIATION OF ORTHOPAEDIC SURGERY AND TRAUMATOLOGY 59 (1) 157 - 158 0008-9443 2016
  • 消化性潰瘍既往歴のあるＮＳＡＩＤｓ服用患者におけるランソプラゾール（タケプロンR）投与後の自覚症状に関するアンケート調査―Minami osaka Area Look back Takepron Study（ＭＡＲＴ Ｓtudy）
    池田 光正; 丹 彰浩; 西坂 文章; 伊東 靖宜; 斎藤 政克; 嶋田 亘; 辻本 晴俊; 岸本 英樹; 山崎 顕二; 野中 藤吾; 上野 貢生; 神谷 正人; 三木 良久; 西村 俊司; 朝田 滋貴; 大谷 和裕; 菊池 啓; 宗圓 聰; 赤木 将男
    新薬と臨牀 62 (3) 144 - 152 2013/03
  • TKA PF 多施設によるLCS人工膝関節置換術の共同研究(SAMURAI Knee Study) 膝蓋骨の厚みと関節可動域
    神谷 正人; 宗圓 聡; 上野 貢生; 山崎 顕二; 金田 宗也; 八木 知徳; 佐野 徳久; 大関 覚; 岸本 英彰; 菊池 啓; 中山 威知郎; 藤田 雄介; 鱸 俊郎; 服部 明典
    日本人工関節学会誌 (一社)日本人工関節学会 41 560 - 561 1345-7608 2011/12 
    多施設共同研究:SAMURAI Knee Studyにより、膝蓋骨置換を行ったmobile bearing型LCS人工膝関節置換術を行い、2年以上経過観察可能であった28例33関節を対象に、置換前後の膝蓋骨の厚みの変化で1mm以上薄いA群7膝、1mm未満変化のB群8膝、1mm以上厚いC群18膝に分けて可動域などとの関係について検討した。A、B、C群の平均伸展/屈曲角度(°)は術前で-15.8/123.3、-11.9/119.4、-10.3/128.8、術後6ヵ月で-2.9/130、-2.5/132.5、-2.8/127.5、術後1年で-1.4/131.4、-1.3/126.9、0/123.1、術後2年で0/128.3、-1.3/126.3、0.6/128.5であり、術後6ヵ月から伸展制限を中心にROMは有意に改善した。屈曲達成率(%)はそれぞれ104.4、107.8、101.2であった。術後2年での各パラメーターに各群間に有意差はなかった。Lateral releaseは、部分的がA群6関節、B群、C群各3関節、膝蓋骨全長がA群、B群各1関節、C群15関節に行われた。
  • Takashi Tomiyama; Kanji Fukuda; Kenji Yamazaki; Kazuki Hashimoto; Hironobu Ueda; Shigeshi Mori; Chiaki Hamanishi
    JOURNAL OF RHEUMATOLOGY J RHEUMATOL PUBL CO 34 (3) 556 - 562 0315-162X 2007/03 [Refereed]
     
    Objective. Although mechanical forces are an essential factor in the regulation of cartilage metabolism, the precise mechanisms involved have not yet been determined. We previously demonstrated that mechanical forces on chondrocytes inhibited proteoglycan (PG) synthesis. We also demonstrated the induction of reactive oxygen species (ROS) is loaded on the chondrocytes. Our purpose was to determine the ROS induction with mechanical compression and its involvement in PG synthesis of cartilage slices. Methods. Bovine articular cartilage slices were subjected to cyclic compression loading. Synthesis of PG and ROS was measured using Na-2[S-35]-SO4 and a chemiluminescent probe, respectively. The induction of nitrotyrosine was determined using immunohistochemistry. Results. The synthesis of PG was significantly inhibited with 2.0 MPa of compression stress; 1 h of compression was sufficient to inhibit PG synthesis. The ROS inhibitor ebselen reversed the compression-inhibited synthesis of PG. Compression on the cartilage induced synthesis of ROS and the expression of nitrotyrosine. Conclusion. Mechanical compression at 2.0 MPa inhibited PG synthesis by cartilage explants. ROS were involved in this action.
  • K Hashimoto; K Fukuda; K Yamazaki; N Yamamoto; T Matsushita; S Hayakawa; H Munakata; C Hamanishi
    INFLAMMATION RESEARCH BIRKHAUSER VERLAG AG 55 (2) 72 - 77 1023-3830 2006/02 [Refereed]
     
    Objective: Articular cartilage is an avascular tissue in which chondrocytes are exposed to hypoxic conditions. We previously demonstrated that reactive oxygen species (ROS) induced apoptosis of chondrocytes. We also demonstrated that nitric oxide (NO) was induced when chondrocytes were exposed to hypoxia and that NO inhibited the ROS-induced apoptosis. Hyaluronan (HA) is a high molecular weight glycosaminoglycan whose antioxidative effects have been reported. The purpose of the present study was to determine whether HA synthesis was induced in chondrocytes exposed to hypoxia, and, if so, whether the hypoxia-induced HA synthesis is regulated by NO. Methods: Bovine articular chondrocytes were used in this study. Levels of HA were determined by the sandwich enzyme-binding assay. Expression of HA synthase (HAS) was determined with reverse transcription-polymerase chain reaction. The production of NO was examined using the Griess reaction. We also determined inducible nitric oxide synthase (iNOS) enzyme synthesis using the histochemistry and Western blot analysis. Results: Chondrocytes cultured under hypoxic conditions exhibited enhanced HA synthesis. When the NO inhibitors, L-NMMA and L-NAME, were added, the hypoxia-enhanced HA levels in the culture medium were significantly inhibited. Conclusions: Endogenous NO synthesis plays an important role in hypoxia-enhanced HA synthesis.
  • Inflamm. Res
    Inflamm. res. 53 (8) 344 - 350 2004/08 [Refereed]
  • Matsushita T; Fukuda K; Yamamoto H; Yamazaki K; Tomiyama T; Oh M; Hamanishi C
    Modern rheumatology 14 (1) 25 - 30 1439-7595 2004 [Refereed]
  • Kenji Yamazaki; Fukuda Kanji; Masataka Matsukawa; Fumihiko Hara; Hoji Yoshida; Masao Akagi; Hiroshi Munakata; Chiaki Hamanishi
    Pathophysiology 9 215 - 220 2003 [Refereed]

MISC

Research Grants & Projects

  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2004 -2006 
    Author : FUKUDA K.; OTANI K.; NONAKA K.; NISISAKA F.
     
    Osteoarthrosis, a common pathway to joint deterioration, results when a physiological imbalance exists between mechanical stress on the joint tissues and the ability of those tissues to withstand that stress. Although mechanical stress is known to be an essential factor in the regulation of cartilage metabolism, the precise mechanisms involved have not yet been determined. We have previously demonstrated that reactive oxygen species (ROS) are involved in cartilage degradation. Decreased size of hyaluronan (HA), the major macromolecule in synovial fluid and imparts viscosity of synovial fluid, is reported in patients of arthritis. Purpose of this study is to determine the alteration in molecular weight range of HA with mechanical deformation loaded on the chondrocytes and the involvement of ROS in this action. We found that ROS depolymerized HA molecules. Cyclic tensile stretch depolymerized HA and induced ROS. Superoxide dismutase inhibited not only ROS induction but also HA depolymerization caused by the mechanical stress. These data suggest that ROS play an important role in mechanical stress-induced HA depolymerization.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2004 -2006 
    Author : HAMANISI C.; FUKUDA K.; NONAKA T.; MORI S.
     
    Biophysical stimulation loaded on the bone must rely on both the biological and biomechanical principle according to the local tissue environment and the type of mechanical stress. Physiological loading is widely believed to benefit the maintenance of skeletal integrity. However, excessive nonphysiological loading is associated with bone injuries, including stress fractures and osteoporotic fractures, indicating that such loading decreases the functional capacity of bone. Consequently, this mechanical stress must be transduced to a biochemical signal in bone and osteoblasts. We previously loaded cyclic tensile stretch on osteoblast-like cells and found an enhanced synthesis of reactive oxygen species (ROS) and superoxide dismutase (SOD). However, the precise pathway of SOD induction has not been elucidated. Cyclic tensile stretch was loaded on the osteoblast-like cells using Flexercell Strain Instrument. To generate intracellular ROS, paraquat was used. Paraquat significantly enhanced SOD activity, suggesting that the intracellular generation of ROS, is essential for the induction of SOD. Cyclic tensile stretch enhanced ROS and SOD synthesis. SOD inhibited stretch-enhanced ROS and SOD synthesis. SOD induction by mechanical stimuli is regulated by intracellular ROS. We also examined the effect of axial loading using axial shortening during distraction osteogenesis in vivo. We found mechanical stress leads to enhanced bone formation in a rabbit model through the hypoxia-inducing-factor-1 alpha/vascular endothelial growth factor system. Taken together, redox status plays an important role in the signal transduction of mechanical stress loaded on the bone.

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