人工無重力を利用した神経細胞誘導と脊髄損傷への応用

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骨髄間質細胞(bone moarrow stromal cells:BMSCs)はin vitro、in vivoにて軟骨、骨、脂肪、筋肉組織などへの多分化能を有しており、神経系への分化も報告されている。また、採取時の低侵襲性や自家移植が可能な点から再生医療の重要なソースと考えられており、神経障害に対するBMSCs移植の有効性も報告されている。我々は微小重力環境が細胞に与える影響について研究を継続しており、神経損傷に対する治療に応用可能かどうかを検討した。微小重力環境では細胞の未分化状態が維持されることが知られている。まず、微小重力環境で培養したBMSCsにおける未分化マーカーの発現をRNAレベルで確認した。次に、微小重力暴露BMSCsの移植が、脊髄損傷ラットの機能回復に影響を与えるかどうかを検討した。5週齢Fisherラット骨髄より採取した骨髄細胞を接着培養し、BMSCsを得た。Weight drop methodで作成した脊髄損傷ラットに、微小重力培養と通常培養を行ったBMSCsをそれぞれ移植し、運動機能、アポトーシス関連蛋白発現などの比較を行った。微小重力暴露BMSCsは非暴露群に比してOct-4の発現が強く、未分化状態を維持していることが確認された。微小重力暴露細胞移植群は、BBBscore、 inclined planetestのいずれも通常培養移植群に比して早期より良好な回復を示した。微小重力暴露により、脊髄損傷部におけるアポトーシス抑制因子であるsurvivin発現が増加することが確認された。微小重力暴露により未分化状態を維持したBMSCsを移植することで、局所における神経保護機能が増強され、運動機能改善に結びついた可能性が示唆された。