疾患iPS細胞由来ミクログリア・内皮細胞を用いたハンチントン病の病態解明

使用 iPS 细胞来源的小胶质细胞和内皮细胞阐明亨廷顿病的病理学

• 批准号: 21J15785
• 负责人: 山下 美紗季
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J15785/
• 关键词: ハンチントン病; iPS細胞由来ミクログリア; iPS細胞由来脳毛細血管内皮細胞; 血液脳関門; 人工多能性幹細胞

初めに、昨年度に作製したHD患者由来iPS細胞（HPS２３７９株）および健常者由来iPS細胞（６１０B１株）由来造血前駆細胞を用いてミクログリアへの分化誘導を行った。ミクログリア分化マーカーであるP２RY１２およびTREM２の発現を確認したところ、６１０B１株由来分化細胞およびHPS２３７９株由来分化細胞のいずれにおいてもP２RY１２およびTREM２両方の発現を確認することができた。さらに、ミクログリア培養液中の炎症性サイトカインレベルを測定したところ、６１０B１株由来分化細胞およびHPS２３７９株由来分化細胞の両方で同等であった。次に、HPS２３７９株および６１０B１株を用いてBMECsへの分化誘導を行った。細胞間バリアの指標である経内皮電気抵抗値を測定したところ、６１０B１株由来分化細胞と比較してHPS２３７９株由来分化細胞の方が有意に低い抵抗値を示した。続いて、６１０B１株由来分化細胞（ミクログリアおよびBMECs）とHPS２３７９株由来分化細胞（ミクログリアおよびBMECs）を組み合わせて共培養を行い、経内皮電気抵抗値と炎症性サイトカインレベルを測定した。その結果、６１０B１株由来BMECsはミクログリアとの共培養により経内皮電気抵抗値が上昇したのに対し、HPS２３７９株由来BMECsでは変化が見られなかった。また、ミクログリアと共培養した群では、いくつかの炎症サイトカインレベルが減少していた。これらの結果から、HPS２３７９株由来BMECsでは何らかの理由でミクログリアによるバリア機能が向上していない可能性が示唆された。さらに、共培養群ではいくつかの炎症性サイトカインレベルが低下しており、HPS２３７９株由来BMECsによってミクログリアが活性化されているわけではないことが確認された。

首先，使用去年生产的源自 HD 患者的 iPS 细胞（HPS2379 株）和健康受试者的 iPS 细胞（610B1 株）的造血祖细胞诱导分化为小胶质细胞。当确认作为小胶质细胞分化标志物的P2RY12和TREM2的表达时，在源自610B1株的分化细胞和源自HPS2379株的分化细胞中均证实了P2RY12和TREM2的表达。此外，当测量小胶质细胞培养液中的炎症细胞因子水平时，它们在610B1株来源的分化细胞和HPS2379株来源的分化细胞中具有可比性。接下来，使用HPS2379菌株和610B1菌株诱导分化为BMEC。当测量作为细胞间屏障的指标的跨内皮电阻值时，源自HPS2379株的分化细胞显示出比源自610B1株的分化细胞显着更低的电阻值。随后，将610B1株来源的分化细胞（小胶质细胞和BMEC）与HPS2379株来源的分化细胞（小胶质细胞和BMEC）组合并共培养，并测量跨内皮电阻值和炎症细胞因子水平。结果，来自610B1株的BMEC的跨内皮电阻值由于与小胶质细胞共培养而增加，而来自HPS2379株的BMEC中没有观察到变化。此外，与小胶质细胞共培养的组中几种炎症细胞因子的水平降低。这些结果表明，由于某种原因，源自 HPS2379 菌株的 BMEC 中小胶质细胞的屏障功能可能没有得到改善。此外，共培养组中多种炎症细胞因子的水平降低，证实小胶质细胞没有被 HPS2379 菌株衍生的 BMEC 激活。

项目成果

ハンチントン病iPS細胞由来ミクログリア・内皮細胞を用いたin vitroヒトBBB病態モデルの開発

使用亨廷顿病 iPS 细胞衍生的小胶质细胞和内皮细胞开发体外人类 BBB 病理模型

• 发表时间: 2022
• 作者: 山下美紗季;佐藤寛之;坡下真大;岩尾岳洋;松永民秀
• 通讯作者: 松永民秀