2022 Fiscal Year Research-status Report
Effect of microgravity-cultured mesenchymal stem cells on capillaries for spinal cord ischemia-reperfusion injury
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21K11240
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
黒瀬 智之 広島大学, 医系科学研究科(保), 助教 (20363054)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 血管内皮細胞 / アポトーシス / 間葉系幹細胞 / 模擬微小重力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳や脊髄などの損傷症例に対して，間葉系幹細胞（MSC）を用いた再生医療が期待されている．その回復のためには、二次損傷の進行時や神経修復時に血管網の維持・新生が重要であるが、MSCが血管内皮細胞に及ぼす影響は不明である。
5週齢のSDラットから脊髄を採取し、血管内皮細胞を分離して培養した。培養した内皮細胞は、血管内皮細胞マーカー発現をフローサイトメトリーで解析した。培養血管内皮細胞に対して、過酸化水素添加やアポトーシス誘導剤添加、低栄養環境での培養を行い、アポトーシスを誘導した。通常重力下で培養したラット骨髄由来MSC（1G-MSC）か模擬微小重力環境下で培養したMSC（MG-MSC）をPKH 67で染色後に、内皮細胞培養環境に加えて共培養を行った。24時間後、72時間後に細胞を回収し、トマトレクチンで血管内皮細胞を染め、Annexin Vを用いてアポトーシス細胞を染めてフローサイトメトリーで解析した。
培養した脊髄由来の血管内皮細胞は、CD31、CD144陽性だった。アポトーシスを誘導するいずれの条件下でも、血管内皮細胞の生存率が低下し、アポトーシスを起こした細胞の比率が増加した。MSCを添加した共培養により、低栄養環境における血管内皮細胞の生存比率が増加し、アポトーシスの比率が減少した。MG-MSCの共培養が、1G-MSCの共培養よりもアポトーシス率を減少させた。これらの結果は、損傷した中枢神経系組織において、移植したMSCが損傷部付近における血管内皮の維持に貢献すること、MG-MSCが1G-MSCよりも高い治療効果を持つことが示唆された。
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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
安定した脊髄からの内皮細胞樹立に、改善の余地がある。脊髄からの血管内皮細胞の採取方法を再検討し、増殖・継代方法などの条件を再検討する
試行回数が不足しているため、繰り返し実験を行って再現性を確認する
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| Strategy for Future Research Activity |
内皮細胞の培養条件を再検討して、安定した培養環境を整える
間葉系幹細胞がどのような経路で血管内皮細胞のアポトーシスを抑制するか調べる
虚血再潅流による損傷脊髄における移植MSCの動態を観察する
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| Causes of Carryover |
発注物品の生産中止や代替品の遅れにより、次年度使用額が生じた。今後は、別のメーカーの試薬や培養皿を購入して、血管内皮細胞に対するアポトーシスの誘導と、MSCによる抑制効果を調べる。
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Research Products
(1 results)
