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臍帯由来細胞がミクログリアに及ぼすミトコンドリア制御とアクチンダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K22892
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0902:内科学一般およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

向井 丈雄  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60871324)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード臍帯由来間葉系細胞 / ミクログリア / アクチンダイナミクス / ミトコンドリア / 貪食能 / RhoGTPase / 間葉系細胞 / 臍帯
研究開始時の研究の概要

本研究ではマウスのミクログリア初代培養活性化モデルと臍帯由来間葉系細胞(UC-MSC)の共培養を行うことで、活性化ミクログリアの形態変化と貪食能変化をアクチンダイナミクスの観点から共に追究し、そのメカニズムとなるミトコンドリア機能、細胞内cyclic AMP (cAMP) / cAMP-dependent protein kinase A (PKA)活性、PI3K / Akt - protein kinase C (PKC) pathwayの活性について検討することで、UC-MSCが活性化ミクログリアに及ぼすアクチンダイナミクスとそれによって生じる特性変化のメカニズムを解明する。

研究成果の概要

LPS活性化ミクログリア初代培養に対して臍帯由来間葉系細胞(UC-MSC)が及ぼす特性変化の解析を行った。活性化ミクログリアの炎症性サイトカイン、NFκB pathwayがUC-MSCにより有意に低下し、低下した貪食能やアクチンダイナミクスがUC-MSC共培養により改善することを証明した。またこれら現象のメカニズムとしてRhoGTPaseであるcdc42とRac1がUC-MSCで有意に上昇し、それにはPI3K/Akt-RhoGTPase pathwayの活性化が寄与していることを証明した。LPS刺激によってミトコンドリアの脱分極の程度は有意な変化はみられなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

UC-MSCが活性化ミクログリアに及ぼす形態変化・貪食能変化とそのメカニズムをアクチンダイナミクスの観点から解明した比較実験はなく、本研究が国内外初となる。従って本研究は損傷脳組織において活性型ミクログリアを鎮静化させる新規治療の基盤となり、将来のMSCを用いた細胞治療へと繋がる可能性を示すと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Umbilical cord-derived mesenchymal stromal cells immunomodulate and restore actin dynamics and phagocytosis of LPS-activated microglia via PI3K/Akt/Rho GTPase pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Takeo Mukai, Elena Di Martino, Shunichiro Tsuji, Klas Blomgren, Tokiko Nagamura-Inoue, Ulrika Aden
    • 雑誌名

      Cell death discovery

      巻: 7 号: 1 ページ: 46-46

    • DOI

      10.1038/s41420-021-00436-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mesenchymal Stromal Cells Perspective: New Potential Therapeutic for the Treatment of Neurological Diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Takeo Mukai, Kenshi Sei, Tokiko Nagamura-Inoue
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 13 号: 8 ページ: 1159-1159

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics13081159

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preventing Brain Damage from Hypoxic Ischemic Encephalopathy in Neonates: Update on Mesenchymal Stromal Cells and Umbilical Cord Blood Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nabetani , Takeo Mukai, Haruo Shintaku
    • 雑誌名

      American Journal of Perinatology

      巻: 5 号: 16 ページ: 5-5

    • DOI

      10.1055/s-0041-1726451

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Immunomodulatory Effect of Triptolide on Mesenchymal Stromal Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Haiping He Atsuko Takahashi Takeo Mukai Akiko Hori Miwako Narita Arinobu Tojo Tonghua Yang Tokiko Nagamura-Inoue
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 12-12

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.686356

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 臍帯由来間葉系細胞が活性化型ミクログリアに及ぼす特性変化についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      向井丈雄
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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