脳梗塞神経幹細胞移植治療におけるA2アストロサイトの分化制御機序と役割の解明

• Project/Area Number: 21K15620
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 若井 卓馬 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30456446)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 神経幹細胞 / 分化誘導 / 脳梗塞 / 軸索再生 / A2アストロサイト / 幹細胞移植治療 / Ａ１アストロサイト

Outline of Research at the Start

脳虚血により傷害された組織周囲に集簇したグリア瘢痕には神経傷害的に働くA1と、神経再生的に働くA2の2種類のアストロサイトが存在することがわかり、神経傷害治療の新規ターゲットとして、反応性アストロサイトを制御する試みが開始されている。神経幹細胞移植治療におけるA2アストロサイトへの分化制御機序、またその働きについては今まで全く検討されておらず、本研究においては、培養神経幹細胞と、脳梗塞動物モデルに移植した神経幹細胞の①JAK/STAT経路を介したA2アストロサイトへの分化誘導機序の解明②移植神経幹細胞から分化したA2アストロサイトの神経再生における役割を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では脳卒中に対する神経幹細胞移植の治療メカニズムを解明し、神経幹細胞移植の脳卒中患者への臨床応用を目指しており、特に移植神経幹細胞のアストロサイトへの分化誘導機序、さらには移植後にアストロサイトに分化した細胞の軸索再生における役割を解明することを目的としている。
本年度は、主に、マウス脳より採取した、神経幹細胞を培養し、OGDを用いた低酸素負荷や過酸化水素水暴露による酸化ストレスによる細胞障害機序に関する実験を行った。虚血負荷および酸化傷害が、神経幹細胞の分化誘導に対してどのように作用するかを検討した。
さらにIn Vivoではマウス一過性全脳虚血モデルを作成し、虚血後の経時的な神経機能回復の程度と虚血部位の体積測定をおこなった。また、虚血負荷後の軸索再生に関する免疫染色の実験も行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス中大脳閉塞モデルの関しては、ある程度コンスタントに虚血負荷を与えることができるようになったが、神経機能的な障害の程度がまだ安定していない。培養神経幹細胞におけるOGD負荷に関しては結果にややばらつきがあるものの、過酸化水素水による細胞傷害実験に関してはおおむね予定通りに進行している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、脳虚血モデルに神経幹細胞を移植し、移植細胞の分化程度を測定する。特にアストロサイトに分化した細胞のＡ１，２への分化程度の比較を行う。また培養細胞では神経幹細胞からアストロサイト分化誘導にかかわる因子の検討を行う。