神経幹細胞移植による脊髄再生のメカニズム

神经干细胞移植再生脊髓的机制

• 批准号: 21K16671
• 负责人: 横田 和也
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Japan Organization of Occupational Health and Safety, Spinal Injuries Center
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16671/
• 关键词: 脊髄損傷; 神経再生

我々はヒト体細胞由来の神経幹細胞を作製し、その細胞の性質を免疫学的組織染色や遺伝子発現解析を用いて評価し、細胞移植のソースとして適切であることを確認した。作製した神経幹細胞は、in vitroで、神経活動を伴うニューロン・髄鞘タンパクを発現するオリゴデンドロサイト・アストロサイトの3系統へ分化することを確認できた。培養された神経幹細胞はpro-neuronalな転写因子（NeuroG、NeuroD1、Ascl1、Dcx、Map2、Tubb3）、pro-oligodendrogenicな転写因子（Olig2、Sox9、Nkx2.2、CNPase、APC）、pro-astrocyticな転写因子（Nf1a、Nf1b、GFAP、Aldh1l1）をそれぞれ発現していることを定量的PCRで確認できた。培養された神経幹細胞は、培養初期でNestin陽性の多分化能を持った細胞であることが組織評価で確認された。また、これらの細胞は培養1週後の時点でニューロンマーカー（Ascl1、Dcx、Tuj1）陽性、もしくはオリゴデンドロサイトマーカー（O1、CNPase、APC）陽性、もしくはアストロサイトマーカー（GFAP）が陽性であることを確認できた。培養条件にも依るが、今回作製した神経幹細胞は、従来使用されてきた神経幹細胞と比較して、オリゴデンドロサイトへの分化効率が高いことが明らかとなった。次に、作製した神経幹細胞を用いて、脊髄損傷モデルラットに細胞移植を行った。細胞移植が施行された群では、細胞移植を施行されなかった群に比較して、有意に下肢運動機能が改善することが明らかとなった。さらに、Inclined planeやGrip strength testといった、他の運動機能評価においても、細胞移植群では細胞移植をされなかった群に比較して、有意に機能改善が得られることが明らかとなった。

我们产生了源自人体细胞的神经干细胞，并使用免疫组织学染色和基因表达分析评估了这些细胞的特性，以确认它们适合作为细胞移植的来源。已经证实，产生的神经干细胞在体外分为三条线：表达神经元和髓磷脂蛋白的少突胶质细胞和星形胶质细胞，它们表达神经元和髓磷脂蛋白。 Quantitative PCR confirmed that the cultured neural stem cells expressed pro-neuronal transcription factors (NeuroG, NeuroD1, Ascl1, Dcx, Map2, Tubb3), pro-oligodendrogenic transcription factors (Olig2, Sox9, Nkx2.2, CNPase, APC), and pro-astrocytic transcription factors (Nf1a, Nf1b, GFAP, aldh1l1）。组织评估证实，在培养的早期阶段，培养的神经干细胞是具有巢蛋白阳性多能力的细胞。此外，这些细胞被证实在培养后一周后一周的神经元标记（ASCL1，DCX，TUJ1）或少突胶质细胞标记（O1，CNPase，APC）或星形胶质细胞标记（GFAP）为阳性。根据培养条件的不同，已经表明，这次产生的神经干细胞在分化为少突胶质细胞的效率上比过去曾经使用过的神经干细胞更高。接下来，使用制备的神经干细胞在脊髓损伤模型的大鼠中进行细胞植入。发现与未进行细胞移植的组相比，在进行细胞移植的组中，下肢运动功能得到了显着改善。此外，与未移植细胞移植的细胞移植相比，在细胞移植组中，其他运动功能评估（例如倾斜平面和握力测试）在细胞移植组中得到了显着改善。