ヒト網膜オルガノイドとマイクログリア共培養系を用いた糖尿病網膜症メカニズムの解明

利用人视网膜类器官和小胶质细胞共培养系统阐明糖尿病视网膜病变的机制

基本信息

批准号：
21K09727
负责人：
大内亜由美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒトiPS細胞由来網膜オルガノイドとヒトiPS細胞由来マイクログリアの共培養により、共培養６週間をかけて、網膜オルガノイド内においても生理的に正しい部位に、マイクログリアが遊走定着していることを確認した。また、遺伝子発現パターンを解析すると、共培養2週後はPro-inflammatory サイトカインの発現が著名に上昇しているたが、共培養６週間でそれらの発現は低下し、反対にAnti-inflammatory サイトカインや神経保護に関わる増殖因子などの発現上昇を認めた。また、これらのマイクログリアの形態をMotiQソフトウェアを用いて解析し、共培養2週後と比較して6週後ではマイクログリアの突起の長さや分岐の数が有意に増加していることがわかった。これらから、共培養によりマイクログリアは網膜オルガノイド内に遊走し、６週間をかけて生理的部位に定着および成熟することが示された。共培養過程でマイクログリアの活性により、ホストの網膜オルガノイドの網膜細胞に影響があるかを細胞死を評価したが、明らかな細胞死の増加などは認めなかった。またRNAシークエンスにより、この成熟したマイクログリアを有する網膜オルガノイドはマイクログリアに特徴的な遺伝子群の上昇を認め、Gene Ontology解析では、マイクログリアの生理的機能において最も重要である、Synapse pruningやmicroglial cell activationなどが有意なカテゴリーとして上がり、マイクログリアが網膜オルガノイドに定着しマイクログリアに特異的な機能を有していることが明らかとなった。

通过共培养人 iPS 细胞来源的视网膜类器官和人 iPS 细胞来源的小胶质细胞，我们证实小胶质细胞在 6 周的时间内迁移并定居在视网膜类器官内的生理正确位置。此外，基因表达模式分析显示，共培养2周后促炎细胞因子的表达显着增加，但共培养6周后表达量下降，相反，抗炎细胞因子的表达量下降。观察到参与神经保护的细胞因子和生长因子的表达增加。我们还使用 MotiQ 软件分析了这些小胶质细胞的形态，发现与共培养 2 周相比，共培养 6 周后小胶质细胞突起的长度和数量显着增加。这些结果表明，小胶质细胞通过共培养迁移到视网膜类器官中，并在 6 周的时间内在生理部位定植和成熟。在共培养过程中，评估细胞死亡，看看小胶质细胞活性是否影响宿主视网膜类器官的视网膜细胞，但没有观察到细胞死亡明显增加。此外，RNA测序表明，具有成熟小胶质细胞的视网膜类器官表现出小胶质细胞特征基因水平升高，基因本体分析表明，在小胶质细胞激活等生理功能中最重要的突触修剪和小胶质细胞成为重要的重要因素。类别，并且很明显小胶质细胞定植于视网膜类器官并具有小胶质细胞特有的功能。