Effect of microgravity-cultured mesenchymal stem cells on capillaries for spinal cord ischemia-reperfusion injury

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脳や脊髄などの損傷症例に対して，間葉系幹細胞（MSC）を用いた再生医療が期待されている．その回復のためには、二次損傷の進行時や神経修復時に血管網の維持・新生が重要であるが、MSCが血管内皮細胞に及ぼす影響は不明である。5週齢のSDラットから脊髄を採取し、血管内皮細胞を分離して培養した。培養した内皮細胞は、血管内皮細胞マーカー発現をフローサイトメトリーで解析した。培養血管内皮細胞に対して、過酸化水素添加やアポトーシス誘導剤添加、低栄養環境での培養を行い、アポトーシスを誘導した。通常重力下で培養したラット骨髄由来MSC（1G-MSC）か模擬微小重力環境下で培養したMSC（MG-MSC）をPKH 67で染色後に、内皮細胞培養環境に加えて共培養を行った。24時間後、72時間後に細胞を回収し、トマトレクチンで血管内皮細胞を染め、Annexin Vを用いてアポトーシス細胞を染めてフローサイトメトリーで解析した。培養した脊髄由来の血管内皮細胞は、CD31、CD144陽性だった。アポトーシスを誘導するいずれの条件下でも、血管内皮細胞の生存率が低下し、アポトーシスを起こした細胞の比率が増加した。MSCを添加した共培養により、低栄養環境における血管内皮細胞の生存比率が増加し、アポトーシスの比率が減少した。MG-MSCの共培養が、1G-MSCの共培養よりもアポトーシス率を減少させた。これらの結果は、損傷した中枢神経系組織において、移植したMSCが損傷部付近における血管内皮の維持に貢献すること、MG-MSCが1G-MSCよりも高い治療効果を持つことが示唆された。