2006 Fiscal Year Annual Research Report
バイオイメージングを用いた骨髄間質細胞による神経再生の研究
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18591572
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
矢野 俊介 北海道大学, 北海道大学病院, 助手 (20374481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 敏 北海道大学, 北海道大学病院, 講師 (10301904)
飛騨 一利 北海道大学, 大学院医学研究科, 助教授 (10238305)
岩崎 喜信 北海道大学, 大学院医学研究科, 教授 (00113522)
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| Keywords | Bone marrow stromal cell / Cerebral infarction / Brain injury / Spinal cord injury / Differentiation / Transplantation / Axonal regeneration / DNA microarray |
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| Research Abstract |
まず、骨髄間質細胞(bone marrow stromal cell ; BMSC)が神経細胞に分化する過程での分子生物学的な遺伝子発現を評価するために、神経細胞とともに培養したBMSCをマイクロアレイにかけ、RT-PCRによって発現の高い遺伝子について確認評価を行った。その結果、BMSCの神経細胞への分化の過程で数種類のGrowth factorの発現が確認され、この結果はBrain Res誌(2006)に掲載された。
モデルを用いた実験系では、BMSCをマウス脳梗塞モデルの線条体、および、ラット脊髄損傷モデルの損傷部近傍に移植すると、BMSCが生体内に生着し、病変部に向かって遊走する。免疫染色では神経細胞のマーカーを発現する細胞に分化を示すが、その他にも神経細胞に特有な受容体機能を獲得しており、BMSCの損傷中枢神経内における機能面からの役割を明らかにした。これらの結果については、ラット脊髄損傷モデルに関してはJ Neurotrauma誌(2006)に、マウス脳梗塞モデルに関してはJ Nucl Med誌(2006)に掲載された。
また、BMSCと神経細胞の共培養実験系を確立した。この実験系を活用することにより、BMSCの一部が神経細胞そのものへ分化すること、一部は神経細胞と細胞融合することを初めて証明した。また、BMSCはBDNFやNGFの産生を増加させることで、glutamateに暴露された神経細胞を保護することも明らかとした。現在、Brain Res誌に投稿中である。
現在、ラット脊髄損傷モデルや、脳挫傷モデルなどを用いて、BMSCを定位的に移植し、軸索再生の研究を行っている。これまで、移植細胞を鉄製剤で標識し、MRIによってモデルを生存させたまま経時的に細胞の動向を確認する方法を確立した。また、MRIを用い軸索を生存モデルにおいて評価する方法を確立しつつあり、免疫染色法などを併用して軸索再生の機序解明の研究を推し進めている状況である。
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