Lipogems処理脂肪組織による変形性膝関節症の治療効果因子のメタボローム解析

使用 Lipogems 处理的脂肪组织对膝骨关节炎治疗效果因素进行代谢组学分析

• 批准号: 21K16666
• 负责人: 平田 寛明
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kanazawa Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K16666/
• 关键词: 変形性膝関節症; 再生医療; 細胞治療; メタボローム; 脂肪由来幹細胞; 脂肪組織由来幹細胞; 間葉系幹細胞; Lipogems

近年、脂肪組織の破砕物や、脂肪組織中に含まれる間葉系幹細胞（脂肪由来幹細胞）が変形性膝関節症の治療に用いられつつある。研究代表者の所属する医療チームは、我が国で初めて変形性膝関節症患者に対し、Lipogemsと呼ばれる脂肪組織破砕キットで処理した脂肪組織を投与する臨床試験を実施し、その安全性や有効性を確認した。海外でも、良好な治療成績を収めていることが多数報告されており、脂肪組織破砕物や脂肪由来幹細胞の投与が変形性膝関節症に対して一定の効果があることが示されている。作用機序としては、組織中に含まれる脂肪由来幹細胞から分泌されるサイトカインやエクソソームによる抗炎症作用が知られているが、低分子代謝化合物（メタボライト）に着目した解析はほとんど報告がない。そこで本研究では、ヒト脂肪由来幹細胞の培養上清を用いたメタボローム解析を実施し、多数のメタボライトを同定した。このうち、高濃度で分泌されていたメタボライトXの作用について検討するため、ヒト単球細胞株THP-1細胞を用いた検討を行った。THP-1細胞をマクロファージへと分化させ、脂肪由来幹細胞の培養上清やメタボライトXを曝露した。その結果、培養上清を曝露したマクロファージでは、炎症性サイトカインをコードする遺伝子の発現が有意に低下していた。また、メタボライトXを曝露した場合でも同様の効果が認められたことから、脂肪由来幹細胞はメタボライトXの分泌を介した抗炎症作用を持つことが示唆された。

近年来，脂肪组织的破坏和脂肪组织中包含的间充质干细胞（addibular干细胞）已用于治疗膝盖的骨关节炎。研究人员属于的医疗团队在日本进行了一项临床试验，在日本，用脂肪组织粉碎试剂盒处理的脂肪组织称为Lipogems，以确认其安全性和功效。据报道，许多报道在海外有良好的治疗结果，并且已经表明，脂肪组织崩解和脂肪衍生的干细胞的给药对膝盖的骨关节炎具有一定的影响。已知作用机理具有由组织中包含的脂肪衍生的干细胞分泌的细胞因子和外泌体引起的抗炎作用，但是很少有关于小分子代谢物化合物（代谢物）分析的报道。因此，在这项研究中，使用人脂肪衍生的干细胞的培养上清液进行代谢组分析，并鉴定出大量代谢产物。其中，我们研究了使用人单核细胞系THP-1细胞在高浓度下分泌的代谢物X的作用。将Thp-1细胞分化为巨噬细胞，并暴露于脂肪衍生的干细胞和代谢物X的培养上清液中。结果，暴露于培养上清液的巨噬细胞显示，编码炎性细胞因子的基因表达显着降低。此外，当暴露于代谢物X时观察到类似的作用，这表明脂肪衍生的干细胞通过分泌代谢物X具有抗炎作用。

项目成果

Synovial Fluid Derived from Human Knee Osteoarthritis Increases the Viability of Human Adipose-Derived Stem Cells through Upregulation of FOSL1.

• DOI: 10.3390/cells12020330
• 发表时间: 2023-01-15
• 期刊: Cells
• 影响因子: 6