2020 Fiscal Year Research-status Report
Exploratory research for neural regeneration after spinal cord injury via ultrasound induced skeletal muscle-released exosomes
| Project/Area Number |
20KK0227
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
藤野 英己 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (20278998)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 浩代 名古屋女子大学, 健康科学部, 准教授 (50333183)
植村 弥希子 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 助教 (10786601)
中西 亮介 神戸国際大学, リハビリテーション学部, 助教 (60807238)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
|
| Keywords | エクソソーム / 骨格筋細胞 / 超音波照射 / 脊髄損傷 / 再生 / 微小血管 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
再生医療は幹細胞を患部に移植をすることで完了するのではなく，移植後の微小環境が重要であり，再生を促進するための微小環境の管理が必須である．本研究では微小環境形成に関与すると考えられるエクソソームに焦点を絞り，骨格筋に対する物理的刺激で放出されるエクソソームがニューロン再生を促進させ脊髄損傷後の運動機能回復に有効であるかを検証するのが目的である．特に再生微小環境の形成には毛細血管ネットワークの退行予防と血管新生促進が不可欠であると考え，骨格筋から放出されエクソソームが脊髄の毛細血管網の構築に関与するかを検証すると共に微小血管形成の関わるマクロファージについても考慮し，再生医療における神経再生の管理のためのリハビリテーションを開発する．2020年度は骨格筋培養細胞に超音波刺激を与え，ナノ粒子解析でエクソソームの量が増加するかを検証した．超音波刺激により骨格筋細胞から放出されるエクソソームは２倍以上増加することが確認できた．また，超音波刺激による骨格筋細胞の生存率は変化をせず，細胞障害性は示さなかった．骨格筋細胞から放出されるエクソソームを骨髄由来分化マクロファージに添加したところ，炎症マーカーであるIL-6やIL-1β発現の低下が確認された．本結果から骨格筋細胞から放出されるエクソソームが生体内で有用な効果を引き出す可能性について確認できた．尚，国際共同研究先に出向いての実験は新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，実現しなかったが，電子メールやwebにより打ち合わせを実施した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，実験が順調に進まなかった．また，脊髄培養について，いくつかの問題が出てきたために摘出や培養法の改善を要した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
骨格筋細胞への超音波照射によりエクソソームが放出されることが確認され，マクロファージ極性の変化（M2化）を誘導できる可能性が確認できた．今後は骨格筋から放出されるエクソソームを利用した脊髄損傷の再生について検証していく計画である．そのためには生体からの脊髄摘出や脊髄培養方法の確立が急務である．また，脊髄損傷モデルの確立も必要不可欠であるため，国際共同研究先と協力して，実施していく計画である．
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，国際共同研究先に出向いての実験が実現しなかったために旅費を使用しなかった．また，国内での研究においても新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，実験が計画通りに進まなかった．
|
