体性幹細胞移植を用いての心臓リモデリング・心不全に対する治療戦略

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570685
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 葭山 稔 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30240956)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉川 純一 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60275245)
• Keywords: Myocatrdial infarction / Remodeling / Cell Therapy / Stem cell / Heart failure / Signal transduction

Research Abstract

1.mesenchymal stem cellに対してVEGF遺伝子導入
近年の研究により、成人の組織においても未分化幹細胞が残存していることが明らかとなり、さまざまな細胞に分化しうることが明らかとなった。最近の研究により骨髄間質細胞中には間葉系未分化体性幹細胞が含まれており、中胚葉系のさまざまな細胞に分化することが報告された。特にmesenchymal stem cellは骨髄よりの分離のしやすさ、また心筋細胞分化にも、容易であることより慢性心不全に臨床応用が最も期待されている幹細胞である。
今回の検討では、ラット骨髄の初代培養を行い、骨髄間質細胞を分離する。骨髄細胞を低グルコースDMEMにて培養を行い、mesenchymal stem cellを培養する。この細胞株にアデノベクターウイルスにてVEGF遺伝子を導入した。この細胞また培養液中におけるVEGFタンパクの発現をウエスタンブロット法にて確認した。特に培養液中に多量のVEGFタンパクが認められた。
2.細胞移植治療による心筋梗塞後のラットの心臓リモデリング抑制効果
ウイスターラットを用い、心筋梗塞作成した。心筋梗塞作成直後より、mesenchymal stem cellを梗塞部位に注入を試みた。治療効果判定に関しては、経時的に心エコードプラ法を施行して収縮能、拡張能、心臓形態を検討した。労胸骨部よりエコービームをいれて、心臓の各断面の短軸像、及び長軸像を測定し,心尖部アプローチよりModified Simpson's Methodにより駆出率を求めた。ドプラ法にて、僧帽弁口のE波A波を検出して、E velocity, V velocity, E/A ratio, deceleration timeを測定した。これらのパラメーターは細胞治療群で有意に改善効果が認められた。心臓は病理組織学的に光学顕微鏡、電子顕微鏡にて検討した。光学顕微鏡検査では、梗塞サイズの縮小そして血管新生が対照群より有意に認められた。また、電子顕微鏡では、移植された細胞内に収縮タンパクと考えられる構造が発現していた。

Research Products

• [Publications] Omura T, Yoshiyama M, Matsumoto R, Akioka K., Takeuchi K, Yoshikawa J: "Involvement of Apoptosis Signal-Regulating Kinase-1 on Angiotensin II-Induced Monocyte Chemoattractant Protein-1 Expression"Arterioscler Thromb Vasc Biol.. 24. 270-275 (2004)
• [Publications] Fukuda D, Shimada K, Tanaka A, Kawarabayashi T, Yoshiyama M, Yoshikawa J: "Circulating monocytes and in-stent neointima after coronary stent implantation."J Am Coll Cardiol.. 43. 18-23 (2004)
• [Publications] Izumi Y, Kim S, Yoshiyama M, Izumiya Y, Yoshikawa J, Iwao H: "Activation of apoptosis signal-regulating kinase 1 in injured artery and its critical role in neointimal hyperplasia"Circulation.. 108. 2812-2818 (2003)
• [Publications] Nakamura Y, Yoshiyama M, Omura T, Takeuchi K, Yoshikawa J.: "Beneficial effects of combination of ACE inhibitor and angiotensin II type 1 receptor blocker on cardiac remodeling in rat myocardial infarction"Cardiovasc Res.. 57. 48-54 (2003)
• [Publications] Izumiya Y, Kim S, Izumi Y, Yoshida K, Yoshiyama M, Matsuzawa A, Ichijo H: "Apoptosis signal-regulating kinase 1 plays a pivotal role in angiotensin II-induced cardiac hypertrophy and remodeling"Circ Res. 93. 874-883 (2003)
• [Publications] Omura T, Yoshiyama M, Kim S, Iwao H, Takeuchi K, Yoshikawa J: "Dominant negative mutant of c-Jun inhibits cardiomyocyte hypertrophy induced by endothelin 1 and phenylephrine"Hypertension. 39. 81-86 (2002)