2019 Fiscal Year Research-status Report
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
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18K10709
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
弓削 類 広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (20263676)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末田 泰二郎 広島大学, 医系科学研究科(医), 名誉教授 (10162835)
栗栖 薫 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70201473)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 微小重力 / 細胞移植 / 神経再生 / 抗炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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、継続した実験を行っている。
前年度に続き今年度は、通常重力環境もしくは微小重力環境で骨髄間葉系幹細胞、頭蓋骨由来間葉系幹細胞を培養し、神経栄養因子、抗炎症因子を中心に治療効果に寄与しうる因子の遺伝子発現を解析した。その結果、骨髄由来間葉系幹細胞ではVegfのみが変化したが、頭蓋骨由来間葉系幹細胞ではGdnf、Vegfに加え、Tsg-6といった抗炎症因子の遺伝子発現が微小重力環境での培養によって変化した。このことから、微小重力環境は間葉系幹細胞の神経保護ならびに抗炎症作用を高めることと、その効果は由来する組織によって異なる可能性が示唆された。
また、具体的な神経保護効果を検討するために、神経細胞に対して急性期に生じる炎症ストレスならびに酸化ストレスを与えるIn vitroモデルを作成した。このIn vitroモデルに対し、模擬微小重力環境で培養した頭蓋骨由来間葉系幹細胞の培養上清を与えた結果、神経細胞の生存率が通常重力環境で培養した間葉系幹細胞の培養上清を与えたものよりも有意に高かった。神経細胞内で生じるメカニズム解明のために遺伝子発現解析を行った結果、炎症ストレスに対してはネクロトーシスを、酸化ストレスに対してはアポトーシスを抑制していることが示された。
脊髄損傷モデルラットに対する急性期での細胞投与においても、同様のメカニズムを介した神経組織保護と機能改善がもたらされることが考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度から繰り越されていた複数の組織由来の間葉系幹細胞に対する遺伝子発現解析が完了した。本年度で予定されていたIn vitroモデルに関する解析も順調に進んでいることから次年度へ繰り越される案件は無く、予定通り研究が進められているものと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、微小重力環境で培養した間葉系幹細胞の中枢神経疾患モデル動物への移植を行い、運動機能と組織解析の2つを軸に治療効果の検討を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度に行う動物実験に先行して組織解析を行うための抗体類の購入を計画していたが、本年度では購入に至らなかった。
次年度では研究に用いる動物ならびに組織解析を行うための抗体をはじめとした試薬類の購入に充当していく予定である。
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