ヒト網膜オルガノイドとマイクログリア共培養系を用いた糖尿病網膜症メカニズムの解明

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ヒトiPS細胞由来網膜オルガノイドとヒトiPS細胞由来マイクログリアの共培養により、共培養６週間をかけて、網膜オルガノイド内においても生理的に正しい部位に、マイクログリアが遊走定着していることを確認した。また、遺伝子発現パターンを解析すると、共培養2週後はPro-inflammatory サイトカインの発現が著名に上昇しているたが、共培養６週間でそれらの発現は低下し、反対にAnti-inflammatory サイトカインや神経保護に関わる増殖因子などの発現上昇を認めた。また、これらのマイクログリアの形態をMotiQソフトウェアを用いて解析し、共培養2週後と比較して6週後ではマイクログリアの突起の長さや分岐の数が有意に増加していることがわかった。これらから、共培養によりマイクログリアは網膜オルガノイド内に遊走し、６週間をかけて生理的部位に定着および成熟することが示された。共培養過程でマイクログリアの活性により、ホストの網膜オルガノイドの網膜細胞に影響があるかを細胞死を評価したが、明らかな細胞死の増加などは認めなかった。またRNAシークエンスにより、この成熟したマイクログリアを有する網膜オルガノイドはマイクログリアに特徴的な遺伝子群の上昇を認め、Gene Ontology解析では、マイクログリアの生理的機能において最も重要である、Synapse pruningやmicroglial cell activationなどが有意なカテゴリーとして上がり、マイクログリアが網膜オルガノイドに定着しマイクログリアに特異的な機能を有していることが明らかとなった。