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Regeneration of neural and vascular networks using cytokines produced by skeletal muscle-derived multipotent stem cells

Research Project

Project/Area Number 20K18448
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

MAKI Daisuke  東海大学, 医学部, 講師 (30624556)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords再生医療 / 神経再生 / サイトカイン / 培養上清 / 幹細胞移植 / 骨格筋間質由来多能性幹細胞
Outline of Research at the Start

申請者らは損傷した神経や血管などを再生することができる多能性幹細胞「骨格筋間質由来多能性幹細胞(以下Sk-MSC)」が筋肉のなかに存在することを過去に発見した。本研究ではSk-MSCが分泌する神経伝達因子(以下サイトカイン)に着目し、神経再生に対する効果を評価のうえで「サイトカインによる神経再生治療法」を開発することを目的としている。Sk-MSCの分泌する神経伝達因子が豊富に含まれたSk-MSCの培養液の上清を抽出し、マウスの坐骨神経断裂モデルに注入投与する。①坐骨神経が支配する筋力と筋重量、②神経断裂部の組織学的評価を用いて、培養上清の神経再生に対する効果を評価する。

Outline of Final Research Achievements

It was clarified that the culture supernatant of skeletal muscle-derived stem cells (cytokine cocktail) has the effect of promoting peripheral nerve regeneration by assessing both morphological and muscle tension recovery of the sciatic nerve in a mouse nerve regeneration evaluation model. Although the recovery rate of cytokine cocktail therapy was limited at about 20-30%, the recovery rate was about twice that of the non-administered group. The cytokine cocktail contains many cytokines whose secretion is promoted when the normal sciatic nerve is injured, and it was thought that the action or interaction of these cytokines induces nerve regeneration-promoting effects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではマウスの神経再生評価モデルを用いて神経軸索および有髄線維の数的回復と電気刺激による筋張力の回復を合わせて証明することによって、骨格筋幹細胞由来の複数のサイトカインが末梢神経再生を促進させることを明らかにした。加えて、これらのサイトカインには血管新生と末梢神経再生に関連する因子が多数含まれており、神経障害のみならず様々な組織障害において再生を促進させる可能性があることを明らかにした。組織障害に対するこれらのサイトカインを用いた治療は「幹細胞移植を伴わない、幹細胞治療」として臨床応用へのハードルが比較的低い再生医療として期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Peripheral Nerve Regeneration Using a Cytokine Cocktail Secreted by Skeletal Muscle-Derived Stem Cells in a Mouse Model2021

    • Author(s)
      Maki Daisuke、Tamaki Tetsuro、Fukuzawa Tsuyoshi、Natsume Toshiharu、Yamato Ippei、Uchiyama Yoshiyasu、Saito Kosuke、Okami Kenji
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 824-824

    • DOI

      10.3390/jcm10040824

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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