Effects of transplantation of human cranial bone-derived mesenchymal stem cells cultured in a simulated microgravity on rat cerebral infarction model
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20K09348
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Okazaki Takahito 広島大学, 医系科学研究科(医), 専門研究員 (60437613)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
弓削 類 広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (20263676)
栗栖 薫 広島大学, 医系科学研究科(医), 名誉教授 (70201473)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 頭蓋骨 / 脳梗塞 / 模擬微小重力環境 / 移植 / 脳梗塞急性期 / ヒト頭蓋骨 / ラット / ヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞 / 脳梗塞ラット |
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| Outline of Research at the Start |
脳神経外科領域において，手術や集学的治療の進歩により治療成績は向上しつつあるが，広範囲の脳梗塞や多量の脳出血などの重症脳卒中，重症頭部外傷、脊髄損傷などでは現在の治療技術では十分な機能回復が望めないのが現状である．本研究では，ヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞の分離・模擬微小重力下での培養を行い，より効果的な細胞移植治療方法を検討する．ヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞は，開頭手術の際に新たな侵襲を加えることなく採取することができ自家移植が可能である．重症脳卒中に対しては手術，薬剤など現在の治療には限界があり，ヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞の有用性が確立すれば新たな治療法を開発していくことができると考えられる．
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| Outline of Final Research Achievements |
Previously, we reported that human cranial bone-derived MSCs (cMCSs) have higher neuronal differentiation potential than conventional human bone marrow-derived MSCs (bMSCs) and improved motor function when transplanted into ischemic stroke model. On the other hand, we also reported that cMSCs cultured under simulated microgravity (MG) environment showed higher expression of neurotrophic factors than cMSCs cultured under normal gravity (1G) environment. In the present study, we investigated the transplantation effect of cMSCs cultured in the MG environment on a rat model of cerebral infarction.
As a result, cMSCs cultured in the MG environment inhibit neural apoptosis and have more potent effects on angiogenesis, synapse formation, and repair against cell damage, and cMSCs cultured in the MG environment may be a useful source of stem cells for the recovery of motor function after ischemic stroke.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
脳卒中によって脳に障害が生じると、重篤な機能障害をきたし、最悪の場合、死に至ることもある。近年、薬物療法や血管内治療などの外科的治療の進歩により、機能予後の改善が期待されている。一方、損傷をうけた脳組織は再生せず、十分な機能改善が見込まれないことも知られている。新たな治療方法として、中枢神経損傷に対する間葉系幹細胞の機能改善効果が注目されています。我々の研究結果では、通常重力環境から樹立されたものに比べ、微小重力環境から樹立したヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞は、脳梗塞モデルラットに対し機能改善が高いことを示した。今後は、ヒトを対象にした実臨床への応用に向け研究をすすめていく予定である。
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Report
(4 results)
Research Products
(3 results)
