Studies on the control of disease progression of prion diseases by transition of glial cell polarization

本研究では、緻密骨由来間葉系幹細胞 (CB-MSCs) がアストロサイト (AS) およびミクログリア (MG) の極性転換に関与する因子の同定、および、極性が転換したグリア細胞の神経保護・傷害機能の解析を行い、グリア細胞の極性転換法を、プリオン病を含む難治性神経変性疾患の病態進行を制御する方法の開発へ応用することを目的とする。CB-MSCsの培養上清をLPS刺激によりM1型にシフトしたMixedグリア培養由来のMGに作用させると、IL-1β、CD68の遺伝子発現が低下し、Arg-1の遺伝子発現が上昇したことから、CB-MSCsの培養上清中には、MGの活性化状態をM1型からM2型にシフトさせる因子が存在することが確かめられた。同様のことが、プリオン接種後120日のプリオン感染マウスからCD11b抗体を用いた磁気ビーズ用により回収したMGでも確認され、CB-MSCsの培養上清中には、プリオン感染脳のMGの活性化状態をM1型からM2型にシフトさせる因子が存在することが確かめられた。CB-MSCsの培養上清を100,000 xgで遠心して得たエクソソーム画分と液性因子画分を用いて同様の解析を行った結果、両方の画分にMGの活性化を調節する生物活性があったことから、MGの活性化調節に関わる因子は複数存在することが示唆された。プリオン感染に伴いASが単独で神経傷害性を示すA1型にシフトするか調べるために、混合グリア培養からASを分離してプリオンを感染させた。約50%のASがプリオンに感染する条件下で、ASの小胞体ストレス応答をATF4-PERK経路の中心分子であるリン酸化PERKを指標に解析したが、小胞体ストレス応答が生じている結果は得られなかった。従って、今後、ASを対象に実験を進める場合、M1型のMGからの刺激により、A1型のASを誘導する必要が示唆された。

本研究では、緻密骨由来間葉系幹細胞 (CB-MSCs) がアストロサイト (AS) およびミクログリア (MG) の極性転換に関与する因子の同定、および、極性が転換したグリア細胞の神経保護・傷害機能の解析を行い、グリア細胞の極性転換法を、プリオン病を含む難治性神経変性疾患の病態進行を制御する方法の開発へ応用することを目的とする。CB-MSCsの培養上清をLPS刺激によりM1型にシフトしたMixedグリア培養由来のMGに作用させると、IL-1β、CD68の遺伝子発現が低下し、Arg-1の遺伝子発現が上昇したことから、CB-MSCsの培養上清中には、MGの活性化状態をM1型からM2型にシフトさせる因子が存在することが確かめられた。同様のことが、プリオン接種後120日のプリオン感染マウスからCD11b抗体を用いた磁気ビーズ用により回収したMGでも確認され、CB-MSCsの培養上清中には、プリオン感染脳のMGの活性化状態をM1型からM2型にシフトさせる因子が存在することが確かめられた。CB-MSCsの培養上清を100,000 xgで遠心して得たエクソソーム画分と液性因子画分を用いて同様の解析を行った結果、両方の画分にMGの活性化を調節する生物活性があったことから、MGの活性化調節に関わる因子は複数存在することが示唆された。プリオン感染に伴いASが単独で神経傷害性を示すA1型にシフトするか調べるために、混合グリア培養からASを分離してプリオンを感染させた。約50%のASがプリオンに感染する条件下で、ASの小胞体ストレス応答をATF4-PERK経路の中心分子であるリン酸化PERKを指標に解析したが、小胞体ストレス応答が生じている結果は得られなかった。従って、今後、ASを対象に実験を進める場合、M1型のMGからの刺激により、A1型のASを誘導する必要が示唆された。