細胞シート工学を利用した骨髄間葉系幹細胞と膵臓細胞の共移植

利用细胞片层工程联合移植骨髓间充质干细胞和胰腺细胞

• 批准号: 25931056
• 负责人: 平原 正隆
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25931056/
• 关键词: 膵島; 骨髄間葉系幹細胞; 細胞シート

背景・目的 : 膵島細胞移植は1型糖尿病に対する低侵襲医療であるが移植細胞の生着率は低い。その原因は移植局所の低酸素、門脈内に移植した際グラフトの80%が失われる移植早期グラフト消失(IBMIR)、免疫応答等、報告されている。近年、骨髄由来間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cells (MSC))と膵島細胞の共移植が注目され、その有用性が明らかにされつつある。MSCは血管内皮細胞へ分化するのみならずVEGFを多量に分泌し、虚血組織のapotosisを防ぐといった特徴を持つ。本研究は移植膵島への早期血管誘導やMSCによる保護効果を目的とするもので、細胞工学によって作製したMSCシートと膵島細胞を共移植し効果を検討する。研究方法 : (1)MSC分離 : 8週齢F344ラットより骨髄間葉系幹細胞を分離。(2)膵島細胞分離 : 12週齢F344ラットより消化酵素にて膵を消化。濃度勾配法にて膵島細胞を単離。(3)MSCシートと膵島細胞の共培養 : 温度応答性培養皿にてMSCシートを作製。その後膵島細胞を播種し、48～72時間後に低温処理を行い共培養シートとして回収。MSCシートと共培養した膵島のRecovery rate、Viability、Insulin stimulate index (ISI)、サイトカイン(VEGF, HGF, TGFβ1, IL6)を測定。(4)移植 : 7週齢SCIDマウスにSTZを腹腔内投与し糖尿病モデルとする。膵島単独・膵島+MSC・膵島+MSCシート皮下移植群の3群を作成し血糖値を測定、組織学的評価を行う。研究成果 : Recovery rate (77.0±3.2% v.s. 56.4±3.2%), Viability (98.6±0.4% v.s. 83.8±4.1%), ISI (2.2±0.1 v. s. 0.6±0.1)は膵島+MSCシート群で膵島単独培養群に比べ有意に改善しており、培養液中のサイトカイン(VEGF (16.9±1.0ng/ml v.s. 4.9±0.5ng/ml), HGF (388±49pg/ml v.s. 162±16pg/ml), TGFβ1 (2.0±0.06ng/ml v.s. 1.2±0.01ng/ml), IL6 (799±37pg/ml v.s. 109±10pg/ml))も有意に高値であった。また移植を行った前2群では良好な血糖改善効果を認めなかったが、膵島+MSCシート皮下移植群では全例が1週間以内に正常血糖化し、84日間にわたって正常血糖値を維持し続けた。さらに移植後28日目に犠牲死させ皮下の血管新生を評価したところ、MSCシート移植群では有意に血管数の増加を認めた。

Background and objective: 膵 island cell transplantation for <s:1> type 1 diabetes に has a <s:1> low <s:1> growth rate of <s:1> minimally invasive medical であるが transplanted cells. そ の reason は transplantation bureau の に within low acid element, portal vein transplantation し た interstate グ ラ フ ト の lost 80% が わ れ る early グ ラ フ ト disappear (IBMIR) and immune 応 answer, report さ れ て い る. In recent years, the co-transplantation of と膵 island cells <e:1> from bone marrow Mesenchymal stem cells (MSC) has attracted attention to され, そ, and the usefulness of が has been demonstrated in ら, にされ, にされ, and ある ある. MSC は endothelial cells へ す る の み な ら ず VEGF secretion を に abundant し blood, virtual organization の apotosis を anti ぐ と い っ た, 徴 を つ. This study は transplantation Cui island へ の early vascular induction や MSC に よ る protect unseen fruit を と す る も の で, cell engineering に よ っ て cropping し た MSC シ ー ト と を Cui island cells were transplanted し unseen fruit を beg す 検 る. Research methods: (1)MSC isolation: 8-week 齢F344ラットよ <s:1> bone marrow mesenchymal stem cells を isolation. (2)膵 island cell isolation: 12 weeks 齢F344ラットよ digestive enzyme にて膵を digestion. Concentration matching method にて膵 island cells を単 separation. (3)MSCシ シ トと膵 トと膵 island cell <s:1> co-culture: preparation in a temperature-controlled 応 petri dish にてMSCシ トを トを トを. After そ そ, the 膵 island cells were を sown, and after 48 to 72 hours, に cryogenic treatment was carried out on を for <s:1> co-culture, and シ トと トと て て were retrieved. MSCシ シ トと トと トと co-culture た膵 た膵 island <s:1> Recovery rate, Viability, Insulin stimulate index (ISI), サ <s:1> トカ <s:1> を (VEGF, HGF, TGFβ1, IL6)を determination. (4) Transplantation: 7 weeks 齢SCID ウスにSTZを intraperitoneal infusion with <s:1> diabetes モデ とする とする. 単 Cui island alone, + MSC Cui island, island Cui + MSC シ ー ト subcutaneous transplantation group の 3 group を make し numerical を determination of blood sugar, histological evaluation 価 う を line. Research achievements Recovery rate (77.0 + / - 3.2% v.s. 56.4 + / - 3.2%), Viability (98.6 + / - 0.4% v.s. 83.8 + / - 4.1%), ISI (0.6 + 2.2 + 0.1 v. s. 0.1) は Cui island + MSC シ ー ト group で 単 Cui island alone than べ intends to cultivate group に に improve し て お り, medium, の サ イ ト カ イ ン (VEGF (16.9 + / - 1.0 ng/ml v.s. 4.9 + / - 0.5 ng/ml), HGF (388±49pg/ml vs. 162±16pg/ml), TGFβ1 (2.0±0.06ng/ml vs. 1.2±0.01ng/ml) IL6 (799±37pg/ml vs. 109±10pg/ml) に intentionally に high value であった. Line ま た transplantation を っ た 2 group before で は な blood sugar to improve working good fruit を recognize め な か っ た が, Cui + MSC シ ー ト subcutaneous transplantation group で は all cases が に within 1 week between normal blood sugar し, 84 day に わ た っ て numerical を maintaining normal blood sugar し 続 け た. さ ら に transplantation 28 eyes に bloods die さ せ subcutaneous の angiogenesis を review 価 し た と こ ろ, MSC シ ー ト transplantation group で は intentionally に vascular Numbers is の raised を recognize め た.

项目成果

膵島細胞保護効果を有する骨髄間葉系幹細胞シートと膵島細胞の共移植

骨髓间充质干细胞片与胰岛细胞共移植对胰岛细胞的保护作用

• 发表时间: 2014
• 作者: 木村伯子;窪田武浩;米沢一也;前田 恵;川本俊輔;齋木佳克;Shingo Umemoto;森山 宗仁;Munehito Moriyama;平原 正隆
• 通讯作者: 平原 正隆