成熟ラットを用いた脊髄再生の研究及び再生に至適な合成材料の開発

利用成年大鼠进行脊髓再生研究以及最适合再生的合成材料的开发

• 批准号: 12771065
• 负责人: 片岡 和哉
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12771065/
• 关键词: アルギン酸; 脊髄再生; 脊髄内軸索; シュワン細胞; 希突起膠細胞; 軸索伸張; 脊髄損傷; グリオーシス

生後30日のラットの脊髄を胸髄の中央部あたり(Th6-7)で2箇所切断し、その間の部分を除去することで、約2mmのギャップを作成した。このギャップに、われわれの施設で開発してきた凍結乾操アルギン酸スポンジを移植(充填)し、閉創した。このラットを2〜8週間飼育し、2週目及び8週目で潅流固定し、免疫組織化学染色、光学顕微鏡、電子顕微鏡を用いて、充填したアルギン酸、脊髄断端、再生した脊髄内軸索を観察した。免疫組織化学染色では、2週目および8週目で、頭側、尾側とも断端より脊髄内軸索がギャップ内のアルギン酸内に伸長していることが確認された。また、アストロサイトの突起も脊髄断端よりある程度ギャップ内に伸長していた。コラーゲン抗体等を用いた染色では、アルギン酸を移植することにより、ギャップ内の瘢痕組織の侵入を抑制していることが確認された。電子顕微鏡所見では、無髄の脊髄内軸索がアストロサイトの突起、およびシュワン細胞に接しながら伸長している様子、また、希突起膠細胞によりミェリン化されていた脊髄内軸索(中枢型)が、途中からシュワン細胞によりミェリン化(末梢型)されている様子も確認された。以上のことより、アルギン酸が癩痕組織の侵入を抑制し、切断された脊髄内軸索が伸長するのに良好な環境を提供していることがわかった。また、ギャップ内を伸長する脊髄内軸索はシュワン細胞によりミェリン化された末梢型となることもわかった。生後30日ラットの脊髄(Th10)後索にEthidium Bromideを注入することにより、脱髄疾患モデルを作成した。またラット胎児(胎生14-16日)の海馬組織を浮遊培養することにより、Nueroshere(神経幹細胞含有)を得た。この、Neurosphereを先の脱髄疾患モデルラットの第四脳室より髄液中に注入し、移植した神経幹細胞の生着、分化を観察した。移植後3週間で、少量ながら脊髄幹細胞が、Ethidium Bromideにより脱髄された部分に侵入していることが確認された。

在胸部绳索的中心（TH6-7）的大鼠处切开了两个30天大大鼠的脊髓的两个部分，并去除它们之间的部分以产生约2 mm的间隙。为了响应这一差距，我们植入了（填充）我们在设施中开发并关闭的冻干藻酸盐海绵。将大鼠保存2-8周，灌注并固定在2和8周时，并使用免疫组织化学染色，光学显微镜和电子显微镜观察到添加的藻类酸，脊髓茎和再生脊髓轴突。免疫组织化学染色证实，在第二和第八周的高潮和尾部树桩的间隙中，脊椎内轴突在藻类酸内延伸。此外，星形胶质细胞的突起也从脊髓支柱的间隙内延伸了一定程度。使用胶原蛋白抗体等染色证实，植入了藻类以抑制间隙内的疤痕组织的侵袭。电子显微镜发现表明，在与星形胶质细胞突起和schwann细胞接触时延伸的无髓内内轴突，并且在中间的schwann细胞中，脊髓骨内的（中央类型）是由少突胶质细胞骨髓的（中央类型）。从上面可以发现，藻酸会抑制麻风组织的侵袭，并为切开的骨内轴突伸长提供了一个良好的环境。还发现，间隙内伸展的轴突被雪水细胞骨髓。通过将溴化乙锭注射到30天大的大鼠的后索中，产生了脱髓鞘的疾病模型（TH10）。另外，通过来自胎儿大鼠（胚胎生命的14-16天）的海马组织的浮动培养，Nueroshere（含有神经干细胞）。该神经圈从大鼠脱髓鞘疾病的大鼠模型的第四个心室中注入脑脊液，观察到植入神经干细胞的植入和分化。植入三周后，发现少量的脊柱干细胞进入了溴化乙锭脱髓鞘的区域。

项目成果

片岡和哉: "末梢及び中枢神経再生の展望 -アルギン酸を用いた再生について-"形成外科. (印刷中).

Kazuya Kataoka：“周围和中枢神经再生的前景 - 关于使用藻酸盐的再生 -”整形外科（正在出版）。

Kataoka, K.: "Alginate, a bioresorbable material derived from brown seaweed, enhances elongation of amputated cord in infant rats"Journal of Biomedical Materials Research. 54. 373-384 (2001)

Kataoka, K.：“藻酸盐是一种从棕色海藻中提取的生物可吸收材料，可增强幼年大鼠截肢脐带的伸长”《生物医学材料研究杂志》。