骨髄間質細胞からの選択的な神経細胞誘導法の確立とパーキンソンモデルへの移植応用

骨髓基质细胞选择性神经细胞诱导方法的建立及其在帕金森模型中的应用

基本信息

批准号：
15016091
负责人：
出沢真理
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

骨髄間質細胞は採取が容易で培養下にて旺盛に増殖し、倫理的な問題が無い。また免疫拒絶の無い自家移植系の確立が可能である。本研究においては神経系の発生分化に関与するNotch遺伝子の導入とサイトカイン刺激を加えることでほぼ全細胞が選択的に神経細胞に分化する方法を見いだしたので報告する。【結果】ヒトおよびラットの骨髄間質細胞において、Notch細胞内ドメインの遺伝子を導入することによって神経幹細胞様に分化転換することを見いだした。遺伝子導入された細胞は神経幹細胞に特異的なマーカーを発現しpromoter解析においてもそれらの因子の活性が有意に上昇していた。これらの神経幹細胞様に分化転換した骨髄間質細胞にある特定のサイトカイン刺激(bFGF,Forskolin,CNTF)を与えると96〜98%という非常に効率の高い選択的な神経誘導が引き起こされる。誘導された神経細胞は神経マーカーを発現しておりBrd-Uの実験から分裂を終えたpost-mitotic neuronであることが確認された。またパッチクランプ実験においてpotasium currentが計測されに神経細胞であることが示唆された。RT-PCR,luciferaseアッセイ、ウェスタンブロット、免疫組織化学の解析を用いて調べた結果、この最終産物にはグリア細胞が一切含まれておらず、神経細胞だけで最終産物が構成されていた。これらの神経細胞にさらにGDNFを投与することによってTH-陽性細胞が40%近くに増加し、これらの細胞をパーキンソンモデルラットの線状体に移植したところ、apomorphin誘導の回転運動、paw reaching test, adjusting step testにおいて顕著な改善を示した。また脳内でドーパミンを産生し顕著な症状改善を認めた。神経誘導のメカニズムを調べた結果ankyrin repeatsドメインに神経誘導活性の中心があることが分かった。【考察】グリア分化因子とされてきたNotch遺伝子が、神経系とは全く異なる間葉系の骨髄間質細胞に導入すると神経分化に働いたという結果を得た。

骨髓基质细胞在培养中很容易收集和增殖，没有道德问题。还可以建立一个没有免疫排斥的自体移植系统。在这项研究中，我们发现了一种方法，即几乎所有细胞都可以通过引入凹槽基因来选择性地分化为神经元，该基因参与了发展和区分神经系统，并添加细胞因子刺激。结果：发现通过在缺口细胞内结构域引入基因，在人和大鼠骨髓基质细胞中实现了神经干细胞样转分化。转导的细胞表达针对神经干细胞的标志物，这些因素的活性在启动子分析中显着增加。这些神经干细胞样转分化的骨髓基质细胞上的特异性细胞因子刺激（BFGF，Forskolin，CNTF）导致96-98％的高效和选择性神经诱导。诱导的神经元表达神经标记物，并被证实为已从BRD-U实验完成的有丝分裂后神经元。此外，在贴片夹实验中，测量了钾电流，表明它是神经元。使用RT-PCR，荧光素酶测定，蛋白质印迹和免疫组织化学分析的研究结果表明，该最终产物不含任何神经胶质细胞，最终产物仅由神经元组成。这些神经元的GDNF进一步给药导致TH阳性细胞增加到近40％，当将这些细胞植入帕金森模型大鼠的线性体时，磷灰蛋白诱导的旋转运动，PAW伸入测试，调整步骤测试，并观察到显着改进。大脑还会产生多巴胺，并观察到症状的显着改善。神经诱导的机制表明，氨基链蛋白重复结构域具有神经诱导活性的中心。 [讨论]结果表明，当被认为是神经分化因子的缺口基因在间充质系统中引入骨髓基质细胞时作用于神经分化，这与神经系统完全不同。