胚性幹細胞(ES細胞)を用いた人工神経の開発

• Project/Area Number: 15659354
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Shimane University (2004); Shimane Medical University (2003)
• Principal Investigator: 馬庭 壮吉 (2004) 島根大学, 医学部, 助教授 (50239141); 岩田 淳 (2003) 島根大学, 医学部, 助手 (10203382)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内尾 祐司 島根大学, 医学部, 教授 (20223547) ; 岩佐 潤二 島根大学, 医学部, 助手 (20294382) ; 馬庭 壮吉 島根大学, 医学部, 助教授 (50239141)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 臍帯血 / 間葉系幹細胞 / 軟骨細胞 / 胚性肝細胞 / ES細胞 / 人工神経

Research Abstract

ゼラチン処理したプレートにESQ feeder細胞を播種し培養した。1日後、mouse ES細胞を1x10^6 cells/dishとなるようにfeeder細胞上に播種し、ES細胞を増殖させた。3日毎に、継代培養してES細胞を増殖させた。増殖させたES細胞をI型コラーゲンチューブに包埋し、SCIDマウスの坐骨神経に作った欠損部に移植した(in vivoでの細胞の分化を観察)。トリプシン・EDTA処理によってfeeder細胞の除外率やES細胞の回収率・生細胞率の安定化によって、前年度の結果よりも安定した結果を残した。
定量的観察には至っていないが、再生組織のmRNA (betaNGF、retinoic acid, etc.)分析によれば細胞移植によって神経再生が促進されていることが示唆された。しかし、移植後2週の組織形態は様々で一定の傾向を示さなかった。一方、長期間経過すると、母床の細胞侵入が著しく、移植片の運命や影響を十分に観察することは困難であった。また、電気生理学的に細胞移植群と無細胞実験群の比較を行ったところ、両群には有意差はなかった。以上の結果から、細胞移植の効果を示唆するデータは、生化学的検索や組織学的観察によっては得られる場合があるものの、電気生理的つまり機能的には得がたいことが分かった。
さらに、サンプル数は限られているものの、様々なサイトカインの追加投与の効果も検索したが、上記の結果とあきらかな違いはなかった。よって、本実験系では実質的な神経再生に応用できるES細胞の使い方は明らかにならなかった。