The elucidation of the role of microglia in therapy for cerebral palsy by human umbilical cord blood cells

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08280
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 津田 雅之 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 教授 (90406182)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 都留 英美 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (70380318)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 臍帯血 / 脳性麻痺 / ミクログリア

Outline of Annual Research Achievements

脳性麻痺に対する新規治療法として本学医学部附属病院で実施されている自家臍帯血移植治療の治癒メカニズムを明らかにするため、新生仔脳虚血再灌流障害モデルを改良した独自の脳性麻痺モデルを開発し解析を行ってきた。生後9日齢の免疫不全マウスを用いてモデルマウスを作製し、3週間後にヒト臍帯血単核細胞を静脈投与すると、内在性の神経幹細胞が賦活化し、分化した神経前駆細胞は増殖しながら損傷部位に誘導されることが明らかとなった。また、組織学的な解析から、臍帯血細胞投与により脳障害側でのミクログリアの増加が観察された。そこで、脳損傷の改善における脳内ミクログリアの役割を明らかにすることにした。
脳損傷から1週間と3週間後、および臍帯血細胞投与24時間後のマウス脳組織から酵素処理によって細胞を単離し、フローサイトメトリーを用いて神経保護作用をもつM2型ミクログリア（CD11b陽性,CD206陽性）の割合を調べた。その結果、投与24時間後の障害側でM2型ミクログリアが増加していること、また、CXCL12、CX3CL1の発現が亢進していることを見出した。CX3CL1は神経細胞の生存や分化成熟を促進する作用を、CXCL12は幹細胞や未熟な細胞を誘引する作用をもっていることが知られており、その発現細胞を同定することにした。脳切片用いた免疫染色を行ったところ、CX3CL1はミクログリアやアストロサイト、CXCL12は神経細胞で発現していることが観察された。臍帯血投与により、M2型ミクログリア、アストロサイト、神経細胞から分泌されるケモカインは相互に作用し、脳損傷の改善に関わっていることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Safety and feasibility of autologous cord blood infusion for improving motor function in young children with cerebral palsy in Japan: A single-center study. (2022)
  • Author(s): Kikuchi H, Saitoh S, Tsuno T, Hosoda R, Baba N, Wang F, Mitsuda N, Tsuda M, Maeda N, Sagara Y, Fujieda M.
  • Journal Title: Brain and Development Volume: 44 Pages: 681-689
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2022.08.004.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] NF90-NF45 is essential for β cell compensation under obesity-inducing metabolic stress through suppression of p53 signaling pathway. (2022)
  • Author(s): Lai S, Higuchi T, Tsuda M, Sugiyama Y, Morisawa K, Taniguchi T, Sakamoto S.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Pages: 8837
  • DOI: 10.1038/s41598-022-12600-y.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sulfatide with ceramide composed of phytosphingosine (t18:0) and 2-hydroxy FAs in renal intercalated cells. (2022)
  • Author(s): Nakashima K, Hirahara Y, Koike T, Tanaka S, Gamo K, Oe S, Hayashi S, Seki-Omura R, Nakano Y, Ohe C, Yoshida T, Kataoka Y, Tsuda M, Yamashita T, Honke K, Kitada M.
  • Journal Title: Journal of Lipid Research Volume: 63 Pages: 100210
  • DOI: 10.1016/j.jlr.2022.100210.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 17O-MRSによる慢性期脳性麻痺モデルマウスの脳内17O水の観測 (2023)
  • Author(s): 津田正史, 津田雅之, 中山登, 中岡渓, 中岡茂
  • Organizer: 日本薬学会第143年会
• [Presentation] 17O-MRSによる慢性期脳性麻痺モデルマウスの脳内17O水の観測 (2022)
  • Author(s): 津田正史, 津田雅之, 中山登, 中岡渓, 中岡茂
  • Organizer: 第50回日本磁気共鳴医学会大会
• [Presentation] NF90-NF45はp53シグナル経路の抑制を介し肥満誘導代謝ストレスによる膵β細胞の代償性肥大を引き起こす (2022)
  • Author(s): Sylvia Lai, 樋口琢磨, 津田雅之, 杉山憲康, 森澤啓子, 坂本修士
  • Organizer: 第45回日本分子生物学会年会
• [Presentation] A novel subpopulation of B1 B cells whose secretion of natural antibodies is suppressed by complexin 2. (2022)
  • Author(s): 都留英美, 茂川拓紀, 溝渕雅章, 津田雅之
  • Organizer: 第51回日本免疫学会学術集会