脳毛細血管内皮細胞のバリア機能を制御する生理活性因子の同定および機能解析

控制脑毛细血管内皮细胞屏障功能的生理活性因子的鉴定及功能分析

基本信息

批准号：
15K10308
负责人：
巽理恵
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K10308/
关键词：
血液脳関門 ES細胞神経前駆細胞血管内皮細胞ペリサイト

项目摘要

本研究では、サルES細胞やES細胞から分化誘導した神経前駆細胞（NPC）が脳毛細血管内皮細胞のBBBバリア機能を亢進させることを見出した。サル初代培養脳毛細血管内皮細胞（MBME）とES細胞、および、MBMEとES細胞由来NPCとの非接触共培養において、BBB構成細胞である血管内皮細胞-ペリサイト-アストロサイト共培養と比較すると、内皮細胞のBBBバリア機能が顕著に亢進された。これらの結果より、ES細胞およびES細胞由来NPCから分泌される液性因子が内皮細胞の機能亢進に関与していることが示唆される。そこで、ES細胞/ES細胞由来NPCから分泌される液性因子が組織特異性を獲得していない未成熟な血管内皮細胞から脳毛細血管内皮細胞への成熟分化に作用する分化誘導因子になり得るかを検討するため、ES細胞から血管内皮細胞の分化誘導に取り組んだ。既に確立した分化誘導法に対し改良を加え、(i)血管内皮細胞の分化誘導効率の向上と、(ii)血管内皮細胞とペリサイトの2細胞のみを選択的に分化誘導することに成功した。血管内皮細胞とペリサイトとの共培養により、マトリゲル上で示す血管内皮細胞による管腔形成能が促進された。血管内皮が形成する管腔はペリサイトの被覆が観察され、ペリサイトが取り囲むことによって管腔構造は安定化した。さらに血管内皮細胞とペリサイトを一過性中大脳動脈閉塞モデルラットの脳内へ移植し、神経学的機能評価を行ったところ、炎症を有意に減少させ、神経症状の改善傾向が認められた。以上より、ES細胞由来血管内皮細胞およびペリサイトは生体内において機能的に作用する可能性が示された。今後、ES細胞およびES細胞由来NPCから分泌される液性因子をES細胞由来血管内皮細胞に作用させることで脳毛細血管内皮への成熟分化を図り、BBBバリア形成の分子機構の解明に期待する。

在这项研究中，我们发现神经祖细胞（NPC）诱导与猴子ES细胞和ES细胞的分化增强了脑毛细血管内皮细胞中的BBB屏障功能。在原发性猴子脑毛细血管内皮细胞（MBME）和ES细胞的非接触式共培养中，与血管内皮细胞内皮细胞 - 囊肿细胞corculture相比，内皮细胞的BBB屏障功能显着增强，内皮细胞的BBB屏障功能得到显着增强。这些结果表明，来自ES细胞和ES细胞衍生的NPC分泌的体液因子与内皮细胞的过度功能有关。因此，为了研究ES细胞/ES细胞衍生的NPC分泌的体液因素是否可能是诱导因素，其作用于ES细胞的成熟分化为脑毛细血管内皮细胞。我们已经改善了已经建立的分化诱导方法，并成功地（i）提高了血管内皮细胞分化诱导的效率，（ii）仅选择性诱导两个细胞，血管内皮细胞和周细胞。血管内皮细胞与周细胞的共同培养促进了血管内皮细胞在基质中形成流明的能力。观察到由内皮形成的腔覆盖着葡萄干，并通过周围的葡萄干稳定管腔结构。此外，将血管内皮细胞和周细胞植入大鼠的大脑中，以瞬时中大脑动脉闭塞和神经功能进行评估，并显着减少炎症，并观察到改善神经系统症状的趋势。从以上表明，ES细胞衍生的血管内皮细胞和周细胞可能在体内功能功能。将来，我们将通过作用于ES细胞和ES细胞衍生的NPC分泌到脑毛细血管内皮的ES细胞和体液因子来发展成脑毛细管内皮的成熟，我们希望阐明BBB屏障形成的分子机制。