微小重力環境で培養した間葉系幹細胞による脊髄再生治療の開発と作用機序の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K10709
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 弓削 類 広島大学, 医歯薬保健学研究科(保), 教授 (20263676)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末田 泰二郎 広島大学, 医歯薬保健学研究科(医), 教授 (10162835) ; 栗栖 薫 広島大学, 医歯薬保健学研究科(医), 教授 (70201473)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 微小重力 / 細胞移植

Outline of Annual Research Achievements

中枢神経疾患に対する有効な再生医療技術は未だ確立されていない。移植に用いる間葉系幹細胞の治療効果を高める培養環境のひとつとして微小重力環境が考えられ、本研究では微小重力環境で培養した間葉系幹細胞の治療効果を明らかにすることを目的とし、実験を行っている。
今年度は、骨髄間葉系幹細胞、頭蓋骨由来間葉系幹細胞を通常重力環境もしくは微小重力環境で培養し、一部の遺伝子発現を解析した。その結果、骨髄間葉系幹細胞、頭蓋骨由来間葉系幹細胞ともに微小重力環境で培養することで、発現が変化する遺伝子の存在を確認したが、変化する遺伝子は由来によって異なる可能性が示された。具体的には、頭蓋骨由来間葉系幹細胞ではGdnf、Cxcr4等の神経保護や細胞遊走に関与する遺伝子発現が、骨髄間葉系幹細胞ではVegf等の遺伝子発現が変化した。また、脊髄損傷モデルラットに対し、微小重力環境で培養した間葉系幹細胞の投与実験も予備的に進めており、移植によって運動機能改善が得られる可能性が示された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複数の組織由来の間葉系幹細胞を微小重力環境で培養し遺伝子発現の変化を解析した。当初予定していた全ての由来もしくは遺伝子発現の解析が済んでいないが、次年度以降の解析で予定通り進むと判断している。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降、他の組織由来間葉系幹細胞も解析に追加し、引き続き微小重力環境での培養による遺伝子発現変化を検討するとともに疾患モデル動物への移植効果についても検討する予定である。

Causes of Carryover

微小重力環境で培養した間葉系幹細胞が放出する因子についてELISA法によるサイトカインアレイを予定しているが、ELISAは未実施であり、次年度以降に試薬を購入予定である。