Mesenchymal stem cells for brain injury of prematurity in a rat model.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08163
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: Terada Kojiro 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80843531)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 幸彦 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (00305369) ; 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) ; 福村 忍 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30718341) ; 小林 正樹 札幌医科大学, 医学部, 助教 (70592715) ; 坂井 拓朗 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80639229) ; 本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007) ; 飯塚 裕典 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (10869720)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 周産期脳障害 / 骨髄間葉系幹細胞 / 早産児 / 脳室周囲白質軟化症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 脳性麻痺 / 再生医療

Outline of Final Research Achievements

We have developed perinatal brain injury rats with hypoxia-ischemia plus inflammatory stimulation to evaluate the therapeutic efficacy of intravenous administration of bone marrow stem cells (MSCs). Behavioral analysis showed improvements in motor and spatial cognitive functions in the MSC group, confirming that MSCs have a therapeutic effect. Using 7T-MRI, changes in cerebral volume were evaluated before and after MSC administration, and an increase in residual cerebral volume was observed in the MSC group. Histological analysis showed increased cortical thickness, number of neurons, and synapses on the side contralateral to the injured side. These results suggest that MSC treatment for perinatal brain injury may activate the remaining cerebral functions and may be a promising treatment modality.

Free Research Field

小児科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、発達脳においては、MSCの経静脈的投与が障害を受けた組織のみならず残存する大脳の神経組織を賦活化する可能性が示唆された。周産期の虚血性脳疾患に対するMSCの有用性が改めて認識され、さらに、虚血だけではなく炎症が関与する、より重症な脳障害においても、MSCが効果的である可能性が示唆された。周産期脳障害に対する有効な治療法は現時点で存在せず、将来的な治療手段になりうると考えられた。