2023 Fiscal Year Annual Research 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 | 虚血-再潅流障害 / 脊髄損傷 / 間葉系幹細胞 / 毛細血管開通 / 血管内皮細胞 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
雄性SDラットの左大腿動脈から挿入したバルーンカテーテルを膨らませて脊髄を虚血した．再潅流直後に，PBSか骨髄由来MSCを注入した．血管内皮と結合するトマトレクチンを注射し，脊髄を採取した．凍結横断切片を作製し，血管は抗PECAM-1抗体で，血流の有無はトマトレクチンに対する染色で，二重標識した．
虚血-再潅流後，運動機能が著しく低下したが，MSCを移植した群では徐々に改善した．虚血-再潅流から1日後，開通している毛細血管が減少しており、3日後の開通毛細血管はさらに減少し，血流低下が持続したと考えられる。MSC投与による改善は僅かであった．
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。MSCをPKH 67で染色後に、アポトーシス誘導後の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。
アポトーシス誘導後の培養血管内皮細胞は、いずれの条件下でも生存率が低下し、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。これは、MSCが血管内皮細胞のアポトーシスを抑制することを示唆する。
損傷した中枢神経系組織において、移植したMSCが血流へ影響を及ぼしはしなかったが、損傷部付近における血管内皮の維持に貢献することが示唆された。
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