Effect of peripheral blood-derived epidermal stem cells in diabetic wound repair and its underlying mechanism

外周血表皮干细胞在糖尿病创面修复中的作用及其机制

• 批准号: 21K09801
• 负责人: 大森 愛
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Juntendo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09801/
• 关键词: 表皮幹細胞; 糖尿病性潰瘍; 創傷治癒; 皮膚再生; 末梢血由来細胞; 糖尿病

糖尿病生潰瘍の多くは難治性であり、特に治療抵抗性のある下腿潰瘍は最終的に切断に至ることが多く下肢切断後の5年生存率は35%前後と予後不良である。既存の皮膚潰瘍治療法として、物理的刺激手段を用いる物理療法（持続陰圧閉鎖療法、熱、光線、極超短波、電気、超音波、振動など）やbFGF投与法があり、これら既存治療法に対して抵抗性がある症例は一定数存在する。皮膚潰瘍治療の1つとして再生医療に大きな期待が寄せられているが、糖尿病では表皮幹細胞の機能や再生能力が低下するという問題がある。申請者は健常ヒト末梢血から単離した単核球(MNC)を独自開発した生体外増幅培養法を適用することで、表皮幹細胞マーカーの発現（MNC-EK細胞調整）及び創傷移植へ供する方法を考案した。本研究では糖尿病皮膚潰瘍治療のため、創傷における表皮幹細胞の供給源・再生抑制の機序解明を目的とする。健常者および糖尿病患者から採取したMNCからMNC-EK細胞を調整する方法を確立し、それぞれの移植成績を評価することで糖尿病における再生能力低下要因を特定する。本成果により、MNC-EK細胞を用いた糖尿病性潰瘍治療の基盤が確立され、革新的皮膚再生治療法の樹立を目指す。令和4年度は、MNC-EK細胞の創傷治癒効果を検証した。免疫不全マウスを用いてstroeptozotosin誘導1型糖尿病マウスを作成し、背部皮膚潰瘍を施し糖尿病皮膚潰瘍モデルを作成した。潰瘍部位にMNC-EK細胞を局所投与し、潰瘍縮小率を経時的に観察し潰瘍作成後14日目に潰瘍組織を回収し、皮膚細胞再生時の変化を免疫染色法を用いて解析した。

Diabetic ulcer is more difficult to treat. It is especially resistant to treatment. It is finally cut off. The 5-year survival rate after multiple lower limb amputation is 35%. The existing skin ulcer therapy and physical stimulation methods are used in physical therapy (continuous yin pressure blocking therapy, heat, light, ultra-short wave, electricity, ultrasound, vibration) and bFGF administration methods. Skin ulcer treatment and regenerative medicine have great expectations, diabetes and epidermal stem cell function and regeneration ability are low. The applicant has examined methods for developing healthy peripheral blood cells (MNCs) independently and for developing epidermal stem cells (MNC-EK cells) in vitro. The aim of this study is to elucidate the mechanism of epidermal stem cell supply and regeneration inhibition in the treatment of diabetic skin ulcers and wounds. Healthy people and diabetic patients should adopt MNC to regulate MNC-EK cells, establish methods for evaluating transplant performance, and identify factors for low regenerative capacity in diabetes. The results indicate that MNC-EK cells can be used to establish a basis for the treatment of diabetic ulcers and to establish an innovative skin regeneration therapy. In the fourth year, MNC-EK cells were used for wound healing. Type 1 diabetes mellitus is induced by stroeptozosin. The immune staining method was used to analyze the changes of MNC-EK cells and the reduction rate of ulcer tissue 14 days after the formation of ulcer tissue.