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初期胚神経上皮由来神経幹細胞移植による機能的神経回路網再建に関する基礎的研究

早期胚胎神经上皮源性神经干细胞移植重建功能性神经网络的基础研究

基本信息

批准号：
17591530
负责人：
内田耕一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)新鮮な初期胚神経上皮由来神経幹細胞をドナーとした移植実験では、nestin陽性細胞は移植2週後には残存していたが、移植4週以降はほぼ消失した。またGFAP陽性細胞は移植2週後には存在せず、移植4週後より出現した。Neurochemical marker発現に関する検索では、移植後早期よりglutamateやGABA陽性細胞が出現していた。Tyrosine hydroxylase (TH)陽性細胞は移植2週後では移植片の中央に少数存在するのみであった。移植4、10週後とTH陽性細胞数は増加した。さらにcholine acetyl transferase (ChAT)陽性細胞およびdopamine and adenosine 3',5'-monophosphate-regulated phosphoprotein 32 (DARPP-32)陽性細胞は移植後早期には認められなかったが、移植4〜10週後頃から出現し、移植26週後ではその存在が明らかとなった。以上より、神経上皮型幹細胞はホスト脳内でその多くが神経細胞へと分化し、遺伝的にプログラムされたTH陽性細胞へ分化するのみならず、長期的にはその移植環境に見合ったDARPP-32陽性線条体細胞へも分化する事が明らかとなった。(2)移植されたドナー細胞が電気生理学的にも機能的な神経細胞へと分化しているか、またシナプス入力を受けているかに関してスライスパッチ法を用いて観察し、機能的神経回路網再構築の可能性について検討した。ドナー由来細胞より数種類の活動電位が記録され、電流固定法ではドナー細胞の膜刺激により連続した活動電位が記録された。電位固定法では大きな振幅のGABAによる抑制性post synaptic currentと小さな振幅のglutamateによる興奮性post synaptic currentが記録された。尚現在、シナプス入力がホスト由来かドナー由来かに関して検討中である。(3)パーキンソン病モデルラットに対する同種または異種間移植による機能回復機序に関して、移植細胞の分化および成熟度の観点から解析中である。以上より、移植された初期胚神経上皮由来神経幹細胞がホスト脳内で電気生理学的に機能的な神経細胞へ分化し、更にシナプス結合を受ける可能性が示唆され、損傷神経回路網再建を目的とした移植ドナーとして高い可能性を持つと考えられた。

(1)Fresh embryonic epithelial-derived neural stem cells were transplanted at 2 weeks, nestin-positive cells remained at 4 weeks, and nestin-positive cells disappeared at 4 weeks. GFAP positive cells appeared 2 weeks after transplantation and 4 weeks after transplantation. Neurochemical marker development is associated with early post-transplant development of glutamate GABA positive cells. Tyrosine hydroxylase (TH) positive cells were found in the center of the graft 2 weeks after transplantation. The number of TH positive cells increased 4 and 10 weeks after transplantation. The positive cells for choline acetyl transferase (ChAT) were identified early after transplantation, 4 to 10 weeks after transplantation, and 26 weeks after transplantation. The above results show that many epithelial stem cells differentiate into neurons within the stem cell culture, and many stem cells differentiate into TH-positive cells within the stem cell culture. (2)Transplantation of these cells into electrophysiological functional neurocellular differentiation, and the possibility of functional neurocellular network reconstruction by the use of transcellular methods. The activity potentials of several kinds of cells were recorded, and the activity potentials of several kinds of cells were recorded by current fixation method. Potential-fixation method: inhibitory post synaptic current with large amplitude and excitatory post synaptic current with small amplitude In the past, the number of people who have died has increased. (3)In the analysis of the differentiation and maturity of transplanted cells, the functional recovery mechanism of allogeneic and xenogeneic transplantation is related to the differentiation and maturity of transplanted cells The above results indicate that the possibility of neural cell differentiation and recombination in the early embryonic neuroepithelium derived from neural stem cells in the brain is high.