Analysis of the biologic effects and the therapeutic mechanisms of bone marrow mesenchymal stem cell in the in vitro Alzheimer's disease model

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15397
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 松村 晃寛 札幌医科大学, 医学部, 講師 (20464498)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / 骨髄間葉系幹細胞 / ミクログリア / アミロイドβ / 酸化ストレス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は骨髄間葉系幹細胞(BMSC)治療がアルツハイマー病(AD)に対する治療薬として有用な可能性に着目し、BMSC培養系を用いたin vitro AD環境モデルにおけるBMSCの応答、およびBMSCとミクログリア共培養系の確立を試みてin vitro AD環境モデルにおけるBMSCのミクログリアに対する作用、炎症や酸化ストレスへの作用の解析を行うことによりBMSC治療理論の解明とさらにはADの病態解明につなげることを目的に開始している。
ここまでの研究経過としては、ラット由来MSC（rBMSC）の培養を開始し、検鏡観察目的に24 well plateに丸型ガラスディスクを入れての培養も試みた。1 wellあたり概ね0.5x10^5/well程度の濃度での播種で良好な培養結果が得られた。BMSCに発現するとされる細胞表面マーカーCD73、CD90、CD105、および陰性マーカーとされるCD45、CD11b、およびミクログリアのマーカーであるIba-1について免疫染色で確認し、CD73、CD90、CD105において細胞の染色性が確認された一方、CD45、CD11b、Iba-1については染色を認めなかったことから、本培養において得られた細胞はrBMSCと判断された。次に、本培養系にヒトリコンビナントアミロイドβ(Aβ)を添加してrBMSCの応答を検証する実験を行った。添加するAβは前処置によりオリゴマー型Aβ（o Aβ）と線維型Aβ（fAβ）の２種類を用意し、添加24時間後のrBMSCの状況についてCD73およびCD11bによる細胞免疫染色にて確認した。結果はoAβ、fAβともrBMSCに取り込まれている様子が確認された一方、細胞表面マーカーに変化はなくcD11bは陰性のままであった。その後、ミクログリアの初代培養系の確立を試みたが期間内に確立することができなかった。