脂肪幹細胞由来神経細胞による胸腹部大動脈術後虚血性対麻痺に対する新規治療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09248
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 清水 雄介 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10327570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神里 興太 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10554454) ; 角南 寛 琉球大学, 医学部, 特命助教 (50374723)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脂肪幹細胞 / 神経細胞 / 脊髄虚血後痙性麻痺

Outline of Annual Research Achievements

本研究は１）ラットからの「脂肪採取、脂肪幹細胞抽出、培養」　２）「脂肪幹細胞から神経細胞への誘導」３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対する細胞移植」という３つの計画を軸としている。本年度は昨年度から引き続いてこれら３つの研究を継続した。１）「脂肪幹細胞採取、脂肪幹細胞抽出、培養」に関してはラットから脂肪採取を行った後、脂肪幹細胞を抽出する実験を継続した。この抽出した脂肪幹細胞を培養し、安定的に増殖させる技術を確立した。また２）「脂肪幹細胞から神経細胞への誘導」に関しては、過去の報告を参照しながらいくつかの培地を用いて脂肪幹細胞から神経細胞への誘導を試みた。複数の方法を試みたが、明確に神経細胞へ分化していることを確認することはできなかった。３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対する細胞移植」に関しては、まず基本となる野生型SD系ラットから採取した脂肪幹細胞を脊髄に移植する移植を繰り返した。移植手技に関しては習熟し、問題なく施行することが出来た。次に昨年度より増量したFK506+MMF+ステロイドによる免疫抑制を用いた系に対しても移植実験を行った。しかし、移植した脂肪幹細胞を脊髄において確認することが難しかった。そこで免疫不全ラットに緑色蛍光タンパクの導入を用いた系で移植実験を行った。この系では幹細胞移植１週目、２週目において緑色蛍光タンパクで光る幹細胞を確認することができた。今後はこの系を用いて細胞移植後どの時期に細胞が消失するかを確認し、移植細胞の動態を把握することに努める。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

SD系ラットからの１）「脂肪幹細胞の採取・培養」、３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対する脂肪幹細胞胞移植」に関しては順調に実施できている。しかし２）「脂肪幹細胞から神経細胞への誘導」に関して、これまでの分化に成功できたという報告から脂肪幹細胞を神経幹細胞へ分化させる試みを行ったが分化の確認が行えなかった。また新たな培地を用いた分化手法を実施したが、神経細胞への明確な分化を確認することが出来なかった。

Strategy for Future Research Activity

１）「脂肪幹細胞の採取」に関しては問題なく実施できているため、さらに安定した脂肪幹細胞の抽出・培養を継続していく。２）「脂肪幹細胞から神経細胞への誘導」に関して、これまでの分化に成功できたという報告から脂肪幹細胞を神経幹細胞へ分化させる試みを行ったが分化の確認が行えなかった。さらに新たな培地を用いた分化手法を実施し神経細胞への分化を確認する。３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対する細胞移植」に関して、今年度は免疫不全ラットを使用することで拒絶の可能性に関して検討を進めた。緑色蛍光タンパクの導入を行い、蛍光タンパクの確認による細胞確認を実施した。細胞移植１週目、２週目では緑色蛍光タンパクを確認することができた。今後は細胞移植後どの時期に細胞が消失するのか時期を確認する。また、その時期を調整するため、野生型ラットに対する免疫抑制剤の使用に関しても調整を行なっていく。さらに、生体内でのturn over の早いタンパクとの共染色を行う計画である。

Causes of Carryover

理由：コロナ禍により学会・研究会での情報収集が行えず、旅費の使用が抑えられたため。
使用計画：次年度以降の動物実験モデルの購入費用、試薬類に使用する。