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2017 年度 実施状況報告書

頭部外傷における間葉系幹細胞と神経ペプチドの神経新生促進作用

研究課題

研究課題/領域番号 16K21372
研究機関昭和大学

研究代表者

渡邊 潤  昭和大学, 遺伝子組換え実験室, 助教 (50649069)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード頭部外傷 / 骨髄由来間葉系幹細胞 / 神経申請
研究実績の概要

本研究により骨髄由来間葉系幹細胞(MSCs)と、その分泌タンパク質TSG-6が頭部外傷モデルマウスの頭部外傷領域を減少させることが明らかとなった。さらに行動テストにより記憶障害と鬱様行動が改善させることを見出した。このとき、好中球の組織浸潤と血液脳関門(BBB)の崩壊が抑制されていた。このことから、MSCsおよびTSG-6は好中球浸潤による炎症を減少させることによって血液脳関門の破綻を抑制し、二次的な脳損傷を改善していることが示唆された。
本年度は慢性期頭部外傷に対するMSCによる治療改善効果を解析したところ、新生ニューロンの増加が観察された。今後はこのデータの再現性確認と、記憶障害への改善効果の検討、メカニズムの解析を行っていく予定である。
また神経ペプチドPACAPの関与を調べるため、PACAP特異的受容体である、PAC1RのKOマウス作成をゲノム編集技術を用いて試みた。しかしPAC1Rは複数のサブタイプがあることもあり、本年度においては作成に成功しなかった。来年度も継続してKOマウスの作成を行っていく予定である。このマウスの作成に成功すれば、MSCの治療改善効果にPACAPが重要な役割をになっていることが証明できると考えられる。
さらにMSCによる血液脳関門破綻の抑制にアストロサイトの活性化が関与していることが明らかとなった。また、これにはMSCとアストロサイトの直接的な接触が必要であることも明らかとなった。来年度はそのメカニズムについて解析を行っていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画の目標の1つであった慢性期の頭部外傷にMSCの投与が有効であるというデータを得ることが出来た。今後はその治療効果と神経ペプチドの関与について解析を行っていく予定である。

今後の研究の推進方策

慢性期頭部外傷後の神経新生にMSCが効果があることが示されたが、それが記憶障害の改善につながっているかどうか解析を行っていく予定である。またその神経新生促進効果と、神経ペプチドがどのように関与していくのかもKOマウスを作成して解析を行っていく。もし、KOマウスの作成に成功しなった場合は、その受容体のアンタゴニスト等を使用して解析を継続していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

PAC1R-KOマウスの作成に成功しなかったため、それを使用して行う予定であった実験ができなくなった。来年度にはKOマウスができる予定であるため、その実験に使用する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Texas A&M University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Texas A&M University
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(Denmark)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      University of Copenhagen
  • [国際共同研究] TUTCM(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      TUTCM
  • [雑誌論文] Intrapancreatic injection of human bone marrow-derived mesenchymal stem/stromal cells alleviates hyperglycemia and modulates the macrophage state in streptozotocin-induced type 1 diabetic mice2017

    • 著者名/発表者名
      Murai N, Ohtaki H, Watanabe J, Xu Z, Sasaki S, Yagura K, Shioda S, Nagasaka S, Honda K, Izumizaki M.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 ページ: e0186637

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0186637

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide promotes eccrine gland sweat secretion2017

    • 著者名/発表者名
      Sasaki S, Watanabe J, Ohtaki H, Matsumoto M, Murai N, Nakamachi T, Hannibal J, Fahrenkrug J, Hashimoto H, Watanabe H, Sueki H, Honda K, Miyazaki A, Shioda S.
    • 雑誌名

      British Journal of Dermatology

      巻: 176 ページ: 413~422

    • DOI

      10.1111/bjd.14885

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 脊髄損傷後のケモカインの局在とヒト間葉系幹細胞を用いた組織修復への関与2018

    • 著者名/発表者名
      矢倉一道、大滝博和、圓谷智海、佐藤敦、渡邊潤、宮本和幸、平泉裕、本田一穂
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会総会・学術集会 (東京)
  • [学会発表] Effects of enriched environment on suppression of cancer progression in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Arata S, Watanabe J, Matsuhashi H, Kagami N.
    • 学会等名
      第64回日本実験動物学会総会 (福島、郡山)
  • [学会発表] Production of MCP-1 (CCL2) from human mesenchymal stem/stromal cells in ischemic brain2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtaki H, Yagura K, Tanaka Y, Watanabe J, Miyamoto K, Hiraizumi Y, Dohi K, Honda K.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会(千葉、幕張)
  • [学会発表] Administration of TSG-6 form MSCs improves memory after traumatic brain injury in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe J, Ohtaki H, Yagura K, Honda K, Arata S.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会(千葉、幕張)
  • [学会発表] Regulation of CCL2 (MCP-1) expression from human mesenchymal stem/stromal cells after ischemia through inflammatory cytokines.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtaki H, Yagura K, Watanabe J, Miyamoto K, Dohi K, Honda K.
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会大会 (宮城, 仙台)
  • [学会発表] Effects of enriched environment on suppression of cancer progression in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Arata S, Watanabe J, Matsuhashi H, Kagami N.
    • 学会等名
      第76回日本癌学会学術総会 (神奈川、横浜)
  • [学会発表] Administrations of mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) produced beneficial effects in models of traumatic brain injury via prevention of blood brain barrier leakage.2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe J, Ohtaki H, Yagura K, Honda K, Arata S.
    • 学会等名
      Neuroscience 2017 (Washington DC, USA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Gene and cellular localizations of chemokines and their receptors after spinal cord injury(SCI) in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Yagura K, Ohtaki H, Tsumuraya T, Sato A, Watanabe J, Miyamoto K, Tanaka S, Hiraizumi Y, Kanzaki K, Honda K.
    • 学会等名
      Neuroscience 2017 (Washington DC, USA )
    • 国際学会
  • [学会発表] Suppression of nitric oxide level from microglia by co-culturing with human mesenchymal stem/progenitor cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtaki H, Watanabe J, Yagura K, Miyamoto K, Hiraizumi Y, Honda K, Dohi K.
    • 学会等名
      Neuroscience 2017 (Washington DC, USA )
    • 国際学会
  • [学会発表] Human mesenchymal stem/stromal cells express CCL2 (MCP-1) on ischemic hippocampal homogenate exposure (Tu-P10-16).2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtaki H, Watanabe J, Yagura K, Miyamoto K, Iwakura Y, Dohi K, Honda K.
    • 学会等名
      The 5th Annual Meeting of the International Cytokine and Interferon Society (ICIS2017) (Kanazawa, Japan)
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression patterns and distributions of chemokines and their receptors after spinal cord injury (SCI) in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Yagura K, Ohtaki H, Tsumuraya T, Sato A, Watanabe J, Hiraizumi Y, Honda K.
    • 学会等名
      The 5th Annual Meeting of the International Cytokine and Interferon Society (ICIS2017) (Kanazawa, Japan)
    • 国際学会
  • [学会発表] PACAP promotes sweat secretion in eccrine gland via PAC1R.2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe J, Sasaki S, Ohtaki H, Arata S Honda K, Shioda S.
    • 学会等名
      13th International Symposium on VIP, PACAP and Related Peptides (Hong Kong, China)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脊髄損傷マウスにおけるケモカインの変動と役割.2017

    • 著者名/発表者名
      矢倉一道,大滝博和,圓谷智海,佐藤 敦,渡邊 潤,宮本和幸,平泉 裕,本田一穂.
    • 学会等名
      第64回昭和大学学士会総会 (東京)

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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