骨髄間質細胞の神経系細胞への分化誘導並びに神経損傷・パーキンソンモデルへの応用

骨髓基质细胞诱导分化为神经系统细胞及其在神经损伤/帕金森病模型中的应用

• 批准号: 14017079
• 负责人: 出沢 真理
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017079/
• 关键词: 間葉系幹細胞; 神経変性疾患; 移植; 再生; 分化転換

骨髄間質細胞は採取容易で、自家移植が可能であるために再生医療分野において大きな可能性を秘めている.本研究では、ラットおよびヒトの骨髄間質細胞から選択的に神経細胞、グリア細胞に分化転換させる方法を探索し、モデル動物へのトランスレーショナルリサーチを行った.その結果(1)本来はグリア細胞分化におけるkey factorであるNotchを導入することによって骨髄間質細胞はneuronal stem cellのマーカーを一部発現するようになり、さらにbFGFなどの神経栄養因子を投与することによって96%のpost-mitotic neuronを誘導することが出来た.(2) luciferase promoter assay, RT-PCR, Western, immunocytochemistryにおいて、この系はグリア細胞を含まないことが確認された.(3)特異的な神経誘導にはNotchのAnkyrin repeatsにおけるSTAT1,3の抑制が大きな役割を果たしていることが新規に見い出され、JAK/STAT inhibitorによる実験でも確認された.(4)ラットおよびヒトの細胞から誘導した神経細胞をパーキンソンモデルラットに移植したところ、apomorphine誘導の回転運動が顕著に改善した.ヒト細胞ではHPLCでドーパミンの産生が認められた.(5)ヒトおよびラットの骨髄間質細胞にbeta-mercaptoethanol、レチノイン酸を投与し、引き続きneuregulin等を添加することによって形質・マーカー共にシュワン細胞の特徴を示す細胞を選択的に誘導した.成体ラット視神経、坐骨神経に移植したところ、軸索再生とミエリン再形成を認めた.以上の結果より骨髄間質細胞より成体で機能する神経、シュワン細胞を分化誘導することが可能となった.

骨髓基质细胞易于收集，并且可以自体移植，因此它们在再生医学领域具有巨大的潜力。在这项研究中，我们探索了从大鼠和人类中选择性转化为神经元和神经元细胞的神经元和神经胶质细胞的方法，并将转化研究转化为模型动物。结果，（1）Notch，这是神经胶质细胞分化的关键因素，骨髓基质细胞在神经元干细胞中部分表达，而有96％的有丝分裂后神经元可以通过施用神经营养因子（例如BFGF）诱导。 （2）已经确认该系统不包含荧光素酶启动子测定中的神经胶质细胞，RT-PCR，西部和免疫细胞化学化学。 （3）Notch的Ankyrin的特定神经诱导是新发现的，重复抑制STAT1和3的抑制作用起主要作用，并且在使用JAK/STAT抑制剂的实验中也得到了证实。 （4）当将源自大鼠和人类细胞衍生的神经元植入帕金森氏菌的模型大鼠中时，阿氨基酚引起的旋转运动显着改善。在人类细胞中，在HPLC中观察到多巴胺的产生。 （5）将β-甲醇和视黄酸给予人和大鼠骨髓基质细胞，然后是神经元细胞等，选择性诱导的细胞选择了schwann的特征，均选择了浮力于浮肿和标记。当植入成年大鼠的视神经和坐骨神经时，会观察到轴突再生和髓磷脂再生。上面的结果使诱导Schwann神经的分化是可能的，而Schwann的神经比骨髓基质细胞在成年人中起作用。

项目成果

Yamazaki H, Ohguro H., Maeda T, Maruyama I, Takano Y, Metoki T, Nakazawa M, Sawada H, Dezawa M.: "Nilvadipine, a Ca2+ antagonist, effectively preserves retinal morphology and functions in Royal College Surgeons rat"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 43(4). 919-9

Yamazaki H、Ohguro H.、Maeda T、Maruyama I、Takano Y、Metoki T、Nakazawa M、Sawada H、Dezawa M.：“尼伐地平是一种 Ca2 拮抗剂，可有效保留皇家学院外科医生大鼠的视网膜形态和功能”Invest。

X.Mo, A.Yokoyama, T Oshitaril, H.Negishi, M Dezawa, A.Mizota, E Adachi-Usami.: "Rescue of Axotomized Retinal Ganglion Cells by BDNF Gene Electroporation in Adult Rats"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 43. 2401-2405 (2002)

X.Mo、A.Yokoyama、T Oshitaril、H.Negishi、M Dezawa、A.Mizota、E Adachi-Usami.：“通过 BDNF 基因电穿孔在成年大鼠中拯救轴突切除的视网膜神经节细胞”Invest.Ophthalmol.Vis.Sci

Dezawa M, Takano M, Negishi H, Mo X, Oshitari T, Sawada H.: "Gene transfer into retinal ganglion cells by in vivo electroporation : A new approach"Micron. 33. 2442-2449 (2002)

Dezawa M、Takano M、Negishi H、Mo X、Oshitari T、Sawada H.：“通过体内电穿孔将基因转移到视网膜神经节细胞：一种新方法”Micron。

Takano M, Horie H, Iijima Y, Dezawa M, Sawada H, Ishikawa Y.: "Brain-derived neurotrophic factor enhances neurite regeneration from retinal ganglion cells in aged human retina in vitro"Exp.Eye Res. 74(2). 319-323 (2002)

Takano M、Horie H、Iijima Y、Dezawa M、Sawada H、Ishikawa Y.：“脑源性神经营养因子在体外增强老年视网膜神经节细胞的神经突再生”Exp.Eye Res。

Dezawa M.: "Central and peripheral nerve regeneration by transplantation of Schwann cells and transdifferentiated bone marrow stromal cells (review)"Anat.Sci.Int. 77. 12-25 (2002)

Dezawa M.：“通过移植雪旺细胞和转分化骨髓基质细胞实现中枢和周围神经再生（综述）”Anat.Sci.Int。