骨の育て方 ― ニーナ・タンドン
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0:07 - 0:10人間の骨を体外で
育てることができますか? -
0:10 - 0:12近い将来に答えは
イエスになるかもしれません -
0:12 - 0:15しかしそれがなぜ可能かを
理解するためには -
0:15 - 0:19本来体内ではどのように骨が
成長するのか知る必要があります -
0:19 - 0:24多くの骨は成長する胎児の中で
柔らかくて しなやかな軟骨として生まれます -
0:24 - 0:28造骨細胞が軟骨を
カルシウムやリン酸塩などの -
0:28 - 0:31無機物でできたスポンジ状の格子で
置き換えていくのです -
0:31 - 0:33格子は次第に硬くなり
専門化した造骨細胞である -
0:33 - 0:36骨芽細胞が
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0:36 - 0:39さらに無機物を蓄えて
骨に強度を与えます -
0:39 - 0:42格子自体は
生きた細胞ではありませんが -
0:42 - 0:45血管や神経や他の生体組織などの
ネットワークが -
0:45 - 0:48特別な管や通り道を通じて
成長します -
0:48 - 0:49この生成の過程を通じて
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0:49 - 0:52多数の骨芽細胞が
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0:52 - 0:55骨格を強化し
我々の臓器を守り 動きを可能にし -
0:55 - 0:57血液細胞産生を可能にします
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0:57 - 1:00しかしこの最初の過程だけでは
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1:00 - 1:03骨を強く機能的にするには
十分ではありません -
1:03 - 1:05もしこの方法で骨を作って
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1:05 - 1:07筋肉をくっつけ
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1:07 - 1:09重い荷物を持ち上げるために
使おうとすれば -
1:09 - 1:13骨は負担に耐えられず
折れてしまいます -
1:13 - 1:15これは通常は起こらないことです
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1:15 - 1:17なぜなら我々の細胞は
使われている箇所の骨を -
1:17 - 1:20絶えず強化しているからです
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1:20 - 1:23これはウォルフの法則と呼ばれる原理です
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1:23 - 1:26しかしながら骨の材料は限られており
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1:26 - 1:28骨は 十分な材料がある時にだけ
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1:28 - 1:33新しく強化されます
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1:33 - 1:36幸運にも骨芽細胞―建築業者には
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1:36 - 1:40相方となる破骨細胞―
リサイクル業者がいます -
1:40 - 1:45破骨細胞は必要のない無機物の格子を
酸や酵素を使って分解し -
1:45 - 1:48骨芽細胞がより多くの材料を
使えるようにします -
1:48 - 1:52軌道上にいる宇宙飛行士が
常に運動する必要がある 主な理由の1つは -
1:52 - 1:57無重力下で骨格への負荷が
不足するからです -
1:57 - 1:59ウォルフの法則で予想される通り
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1:59 - 2:03破骨細胞が骨芽細胞よりも活発になり
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2:03 - 2:06骨の質量と強度を
減少させてしまいます -
2:06 - 2:09皆さんの体は 骨折した時に
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2:09 - 2:14折れた骨を元通りに再構築する
驚きの能力を持っています -
2:14 - 2:17ガンの摘出
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2:17 - 2:18外傷性の事故
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2:18 - 2:23遺伝子の異常などの特定の状況は
体の回復能力を上回ることがあります -
2:23 - 2:27従来の解決法には
空いた穴の中に -
2:27 - 2:29金属や動物の骨や
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2:29 - 2:32人間の提供者からの骨を
埋めたりするものがありますが -
2:32 - 2:35どれも最適ではありませんでした
感染症を起こしたり -
2:35 - 2:38免疫システムにより拒否されたりし
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2:38 - 2:41そして健康な骨の機能の
大部分を果たすことができなかったためです -
2:41 - 2:46理想的な解決法は
患者自身の細胞から作られた骨を育て -
2:46 - 2:50穴にぴったり合うように
成形することです -
2:50 - 2:54そしてこれこそ科学者達が
現在実現しようとしていることです -
2:54 - 2:56その方法をご紹介します
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2:56 - 3:00最初に医者は患者の脂肪組織から
幹細胞を抽出し -
3:00 - 3:05失われた骨の正しい形を知るために
CTスキャンを取ります -
3:05 - 3:08次に穴の形と同じ模型を作ります
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3:08 - 3:093Dプリンターや
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3:09 - 3:12脱細胞処理した
牛の骨を彫ることによってです -
3:12 - 3:15これらは全ての細胞が
取り除かれた骨で -
3:15 - 3:18スポンジのような
無機物の格子のみが残っています -
3:18 - 3:21医師は幹細胞をこの格子に加え
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3:21 - 3:23生物反応器に入れます
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3:23 - 3:28体内の環境を
すべて模倣できる装置です -
3:28 - 3:31温度、湿度、酸性度や栄養成分など
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3:31 - 3:35幹細胞が
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3:35 - 3:37骨芽細胞や他の細胞に分化し
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3:37 - 3:39ミネラルの格子に定着し
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3:39 - 3:42生きた組織に改造できるように
最適に設定します -
3:42 - 3:44でも 1つ足りないことがありますね
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3:44 - 3:45ウォルフの法則を覚えていますか?
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3:45 - 3:48人工の骨も実際の負荷を
経験する必要があります -
3:48 - 3:51そうでないと弱く壊れやすく
なってしまいます -
3:51 - 3:55そこで生物反応器は
時おり骨の周りに液体を噴出し -
3:55 - 3:59その圧力で骨芽細胞に
骨の密度を増やすように伝えるのです -
3:59 - 4:02これら全てを行うと
3週間以内に -
4:02 - 4:05生物反応器の中で
生きた骨が出来上がり -
4:05 - 4:08患者の体内に移植可能になります
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4:08 - 4:12しかし人間でこの方法がうまく行くのか
まだ明らかではありません -
4:12 - 4:15研究室でできた骨は
豚や他の動物への移植には -
4:15 - 4:17成功していますが
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4:17 - 4:21臨床実験は
早ければ2016年に始まります
- Title:
- 骨の育て方 ― ニーナ・タンドン
- Description:
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体外で人骨を育てることはできますか?近い将来それが実現するかもしれません。ニーナ・タンドンが、体内で骨が通常どのように成長するかを分析し、科学者が研究室でこの過程をどのように再現しようと考えているかを明らかにします。
レッスン:ニーナ・タンドン
アニメーション:Giant Animation Studios.*このレッスンのビデオ: http://ed.ted.com/lessons/how-to-grow-a-bone-nina-tandon
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:37
Yuko Yoshida approved Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Yuko Yoshida edited Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Yuko Yoshida edited Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Yuko Yoshida edited Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Masaki Yanagishita accepted Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Masaki Yanagishita edited Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Masaki Yanagishita edited Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon | ||
Masaki Yanagishita edited Japanese subtitles for How to grow a bone - Nina Tandon |