2023 Fiscal Year Research-status Report
脊髄損傷に対する骨髄幹細胞による治療メカニズムに占めるミトコンドリア機能の解析
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23K08547
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鵜飼 亮 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30896113)
岡 真一 札幌医科大学, その他部局等, 准教授 (70789453)
佐々木 優子 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142)
本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 骨髄幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄損傷後に神経症状の増悪をもたらす二次損傷の病態解明は重要である。近年、二次損傷に占めるミトコンドリアの役割に注目が集まっており、脊髄損傷後に生じるミトコンドリアの機能不全によるATP合成不全が惹起するエネルギー代謝不全、活性酸素の産生増加、神経毒性の増加などが神経症状の増悪に関与すると報告されている。一方、我々はこれまで、脊髄損傷ラットモデルおよび脊髄損傷患者に対する骨髄幹細胞の経静脈的投与 (MSC治療)による運動機能の改善を報告してきた。
この中で、MSC治療後に、ミトコンドリアの代謝機能に関連する遺伝子群が存在することを見出した。本研究では、脊髄損傷に対しMSC治療を実施し、①損傷局所および②大脳皮質の神経系細胞内におけるミトコンドリアの機能の変化を詳細に解析することを計画した。これらの解析を通じて、MSC治療により惹起される神経機能の回復に貢献するメカニズムにミトコンドリアが強く関与していることを明らかにし、次世代の治療法の開発に展開することを最終的な目標として、これまでに雄性SDラット (250-300g)に実験的脊髄損傷 (IH-0400 Impactor)を作製後にMSCの経静脈的投与を行い (MSC群)、運動機能を評価した。さらに、細胞外フラックスアナライザー (Xfe96, Agilent)を用いて、ミトコンドリアエネルギー代謝機能である酸素消費速度 (oxygen consumption rate: OCR)および細胞外酸性化速度(extracellular acidification rate: ECAR)を測定の予備的実験を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞外フラックスアナライザー (Xfe96, Agilent)を用いて、ミトコンドリアエネルギー代謝機能である酸素消費速度 (oxygen consumption rate: OCR)および細胞外酸性化速度(extracellular acidification rate: ECAR)測定の予備的実験を開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
MSC治療を行った脊髄損傷モデルから採取・培養した細胞を細胞外フラックスアナライザー (Xfe96, Agilent)を用いて、ミトコンドリアエネルギー代謝機能である酸素消費速度 (oxygen consumption rate: OCR)および細胞外酸性化速度(extracellular acidification rate: ECAR)を測定する予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は、脊髄損傷モデルの作製と細胞投与による運動機能の評価を行い、細胞外フラックスアナライザー (Xfe96, Agilent)を用いて、ミトコンドリアエネルギー代謝機能である酸素消費速度 (oxygen consumption rate: OCR)および細胞外酸性化速度(extracellular acidification rate: ECAR)を測定の予備的実験を行ったが、条件設定に時間を要しているため次年度使用額が生じた。条件設定を速やかに行い、実験計画に従って実験を遂行する予定である。
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