機械的疲労とは、材料が繰り返されるストレスにさらされた後に故障するプロセスです。人体では、関節、心臓、血管などの繰り返しストレスにさらされる細胞や組織で機械的疲労が発生する可能性があります。
「ナノインデンテーション疲労試験」と呼ばれる新しい方法により、研究者は個々の細胞の機械的特性と、繰り返しストレスにさらされたときの時間の経過とともにどのように変化するかを測定できます。研究者は、この方法を使用して、ヒト間葉系幹細胞の機械的特性をテストしました。これは、他のさまざまな細胞タイプに分化できる細胞です。
研究者たちは、ヒト間葉系幹細胞が剛性の減少とヒステリシスの増加を示すことを発見しました。これは、繰り返しストレスにさらされた場合、負荷不定サイクル中に失われたエネルギーの尺度であることを示しています。これは、機械的疲労がヒト細胞の損傷につながる可能性があることを示唆しており、これは変形性関節症や心臓病などの状態の発症に寄与する可能性があります。
新しい方法は、他のタイプの細胞や組織の機械的特性を研究し、機械的疲労によって引き起こされる条件の潜在的な治療標的を特定するために使用できます。
「この新しい方法は、個々の細胞の機械的特性を研究するための強力なツールと、それらが時間の経過とともにどのように変化するかを提供します」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の材料科学と工学の教授であるジェームズ・R・ナイーンは述べました。 「この情報は、変形性関節症や心臓病などの状態の新しい治療につながる可能性があります。」
ネアンに加えて、この研究は、カリフォルニア大学、バークレー校、メイヨークリニックの研究者によって共著されました。
