微小重力培養間葉系幹細胞による戦略的脳梗塞治療法の開発

微重力培养间充质干细胞开发战略性脑梗塞治疗方法

基本信息

批准号：
22K11417
负责人：
弓削類
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

重力制御装置Graviteを用いた模擬微小重力 (simulated microgravity: MG)環境で5日間培養を行った．対称群として，培養フラスコを通常重力 (1G)環境で静置し，培養を行った．In vivoでは， 1GおよびMG環境で培養したヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞(human cranial bone marrow derived mesenchymal stem cells: hcMSC)を脳損傷モデルマウスに経静脈移植し，4週間にわたってBeam walking testとRotarod testを用いて運動機能評価を行った．また，移植翌日の脳損傷領域を採取し，炎症およびアポトーシスの変化を検討した．In vitroでの解析として，1GおよびMG環境で培養したhcMSCの遺伝子発現をreal-time PCR法を用いて検討した．また，両条件でのhcMSCの培養上清を回収し，過酸化水素水またはリポ多糖によって細胞死を誘導した神経芽細胞腫 (NG108-15) に培養上清が与える影響を，生存率と遺伝子発現解析によって評価した．その結果，in vivoではMG環境で培養したhcMSCを移植した脳損傷モデルマウスの運動機能が早期から有意に改善し，損傷領域における炎症およびアポトーシスマーカーの発現抑制が確認された．in vitroの解析では，MG環境で培養したhcMSCで神経保護因子の一つであるHGFと抗炎症因子であるTGF-βの発現が1G環境で培養したものと比べ有意に高かった．また，NG108-15に対する効果では，MG環境の培養上清において，生存率が有意に高く，in vivoと同様に炎症およびアポトーシスマーカーの有意な発現抑制がみられた．よってMG環境での培養されたhcMSCは炎症およびアポトーシス抑制による神経保護効果が高いことが示された．

该培养是在模拟的微重力（MG）环境中使用重力重力控制装置重力进行5天进行的。作为对称组，将培养瓶留在正常的重力（1G）环境中并进行培养。在体内，将人类颅骨衍生的间充质干细胞（HCMSC）在1G中培养，并将MG环境培养为脑损伤模型小鼠，并使用梁步行测试和旋转rod测试评估运动功能四个星期。此外，植入后第二天收集了大脑受损的区域，并检查了炎症和凋亡的变化。作为体外分析，使用实时PCR研究了在1G和MG环境中培养的HCMSC的基因表达。此外，在这两种情况下收集了HCMSC的培养上清液，并通过生存和基因表达分析评估了培养上清液对神经母细胞瘤（NG108-15）的影响，其中通过过氧化氢或脂多糖诱导细胞死亡。结果，在体内，用在MG环境中培养的HCMSC移植的脑损伤模型小鼠的运动功能从早期开始显着改善，并确认受伤区域的炎症和凋亡标志物的抑制。体外分析，HGF的表达，一种神经保护因子之一，TGF-β（一种抗炎因子）显着高于在MG环境中培养的HCMSC。此外，在MG环境的培养上清液中，对NG108-15的影响明显更高，并且与体内一样，炎症和凋亡标志物的表达得到了显着抑制。因此，由于炎症和凋亡抑制，在MG环境中培养的HCMSC被证明具有高神经保护作用。