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Development of spinal cord regeneration therapy using mesenchymal stem cells cultured in a microgravity environment and elucidation of the mechanism of action

Research Project

Project/Area Number 18K10709
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Yuge Louis  広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (20263676)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 末田 泰二郎  広島大学, 医系科学研究科(医), 名誉教授 (10162835)
栗栖 薫  広島大学, 医系科学研究科(医), 名誉教授 (70201473)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords間葉系幹細胞 / 微小重力 / 細胞移植 / 神経再生 / 抗炎症
Outline of Final Research Achievements

In this study, we have continued research with the aim of elucidating the therapeutic effect and mechanism of mesenchymal stem cells cultured in a simulated microgravity environment for central nervous system disease models.
Mesenchymal stem cells cultured in a normal gravity environment or a simulated microgravity environment in the acute phase were administered to ischemic spinal cord injury model rats, and motor function was evaluated. As a result, it was shown that simulated microgravity environment culture significantly improved motor function and enhanced endogenous neuroprotective effect compared to untreated.
Therefore, it was suggested that simulated microgravity environment was a simple and efficient stem cell culture environment that did not require drug or gene treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国において、脊髄損傷を対象に、自家間葉系幹細胞を用いた再生医療の臨床試験がすでに開始されているが、優れた改善を示さない症例も報告され、既存の細胞治療のみでは効果が不十分であることが指摘されている。解決法の一つとして、培養環境の変化による細胞応答を利用した治療効果の賦活化が挙げられる。本研究は、臨床応用に最も近い細胞である間葉系幹細胞を使用しつつも、その由来組織による違いや、さらには治療効果を高める培養環境として、模擬微小重力環境に着目した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Early Transplantation of Human Cranial Bone-derived Mesenchymal Stem Cells Enhances Functional Recovery in Ischemic Stroke Model Rats2020

    • Author(s)
      OSHITA Jumpei、OKAZAKI Takahito、MITSUHARA Takafumi、IMURA Takeshi、NAKAGAWA Kei、OTSUKA Takashi、KUROSE Tomoyuki、TAMURA Takayuki、ABIKO Masaru、TAKEDA Masaaki、KAWAHARA Yumi、YUGE Louis、KURISU Kaoru
    • Journal Title

      Neurologia medico-chirurgica

      Volume: 60 Issue: 2 Pages: 83-93

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2019-0186

    • NAID

      130007798580

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 微小重力環境を利用した虚血―再灌流による脊髄損傷に対する培養間葉系幹細胞の移植効果2020

    • Author(s)
      黒瀬智之, 高橋信也, 中川 慧, 猪村剛史, 大塚貴志, 河原裕美, 弓削 類
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 模擬微小重力環境下での連続的な継代が間葉系幹細胞の特性に与える影響2020

    • Author(s)
      大塚貴志, 猪村剛史, 中川 慧, 黒瀬智之, 河原裕美, 栗栖 薫, 弓削 類
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭蓋骨由来間葉系幹細胞を用いた特定細胞加工物の検討2020

    • Author(s)
      岩本佳央梨, 猪村剛史, 小西宏武, 大塚貴志, 松本昌也, 光原崇文, 河原裕美, 辻紘一郎, 弓削 類, 栗栖 薫
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Simulated microgravity culture potentiates neuroprotective effect of mesenchymal stem cells.2019

    • Author(s)
      Takashi Otsuka, Takeshi Imura, Kei Nakagawa, Tomoyuki Kurose, Masataka Teranishi, Md. Salimul Karim, Yumi Kawahara, Kaoru Kurisu, Louis Yuge
    • Organizer
      35th Annual Meeting of the American Society for Gravitational and Space Research (ASGSR)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微小重力培養がラット頭蓋骨由来間葉系幹細胞の神経保護メカニズムに及ぼす影響2019

    • Author(s)
      寺西 正貴, 大塚 貴志, 猪村 剛史, 中川 慧, 大下 純平, 河原 裕美, 栗栖 薫, 弓削 類
    • Organizer
      第2回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 微小重力環境で培養した間葉系幹細胞による脊髄損傷後の運動機能改善2019

    • Author(s)
      黒瀬 智之, 高橋 信也, 中川 慧, 猪村 剛史, 大塚 貴志, 河原 裕美, 弓削 類
    • Organizer
      第2回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 微小重力環境培養間葉系幹細胞が損傷脊髄の運動機能におよぼす影響2019

    • Author(s)
      黒瀬 智之, 高橋 信也, 中川 慧, 猪村 剛史, 大塚 貴志, 河原 裕美, 末田 泰二郎, 弓削 類
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ラット頭蓋骨,骨髄,脂肪組織由来間葉系幹細胞の特性比較と神経保護効果2019

    • Author(s)
      大塚 貴志, 猪村 剛史, 中川 慧, 阿美古 将, 大下 純平, 河原 裕美, 栗栖 薫, 弓削 類
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 微小重力環境で培養したラット頭蓋骨由来間葉系幹細胞の神経保護メカニズムの検討2019

    • Author(s)
      寺西 正貴, 大塚 貴志, 猪村 剛史, 中川 慧, 阿美古 将, 大下 純平, 河原 裕美, 栗栖 薫, 弓削 類
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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