神経分化誘導因子SDIA分子同定と再生医学的応用

神经元分化诱导因子SDIA的鉴定及其在再生医学中的应用

基本信息

批准号：
13035025
负责人：
水関健司
金额：
$ 5.12万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research (2002)Kyoto University (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

パーキンソン病などの神経変性疾患に対する細胞移植治療では、移植材料の確保が避けて通れない問題である。この問題を解決するために、ES細胞から神経細胞を試験管内で効率よく誘導することが望まれている。我々は共培養系を用いて、いくつかの間質細胞にマウスES細胞から神経分化を促進する活性(SDIA, stromal cell-derived inducing activity)があり、中でも頭蓋骨由来の間質細胞であるPA6細胞は高率(90%以上)に神経細胞を誘導し、その30%をドーパミン神経へと分化させることを見いだしていた。本研究ではSDIAの分子同定を試みたが、現在のところ明確な結論に至っていない。そこで神経系再生医学の技術基盤を確立することを目的として、SDIA法により霊長類のES細胞からも神経細胞が誘導できるかを検討した。カニクイザルのES細胞をPA6細胞と2週間共培養した結果、97%のコロニーが凡神経マーカーNCAM陽性であった。細胞レベルでは45%の細胞がNCAM陽性、25%が成熟神経マーカーのTuJ陽性であり、SDIA法により霊長類のES細胞からも効率良く神経細胞が誘導されることがわかった。またドーパミン神経のマーカーであるTH(tyrosine hydroxylase)が80%のコロニーで陽性であり、細胞レベルでは35%の成熟神経がTH陽性であった。さらに高カリウム刺激により培養液中にドーパミンの放出がHPLC法により検出されたことから、機能的なドーパミン神経が効率良く誘導されることがわかった。興味深いことに、SDIA法で3週間の共培養後、8%のコロニーにサルのES細胞から網膜色素上皮細胞も誘導されることがわかった。網膜色素上皮細胞は網膜色素変性症の病変部位であり、将来的な細胞移植治療にSDIA法が応用されることが期待される。

当治疗诸如帕金森氏病等神经退行性疾病的细胞移植时，确保植入材料是不可避免的问题。为了解决这个问题，希望在体外有效诱导ES细胞的神经元。使用共培养系统，我们发现几个基质细胞具有促进与小鼠ES细胞的神经元分化的活性（SDIA），其中Pa6细胞（源自颅骨的基质细胞）以高速率（> 90％）诱导神经元细胞，其中30％的细胞分化为多巴胺神经。在这项研究中，我们试图鉴定SDIA分子，但尚未得出明确的结论。因此，为了在神经系统中建立再生医学的技术基础，我们研究了使用SDIA方法从灵长类动物ES细胞诱导神经元细胞。 cynomolgus猴子ES细胞与PA6细胞共培养两周，发现97％的菌落对平均神经元标记NCAM阳性。在细胞水平上，45％的细胞为NCAM阳性，而成熟的神经元标记物Tuj阳性为阳性，并且发现通过SDIA方法从灵长类动物ES细胞中有效诱导神经元。另外，多巴胺神经的标志物Th（酪氨酸羟化酶）在80％的菌落中为阳性，而35％的成熟神经在细胞水平上为阳性。此外，由于高钾刺激，HPLC在培养基中检测到多巴胺释放，这表明功能性多巴胺神经有效诱导。有趣的是，发现使用SDIA方法共培养3周后，还从8％菌落中的猴子ES细胞中诱导了视网膜色素上皮细胞。视网膜色素上皮细胞是视网膜色素的病变部位，预计SDIA方法将应用于将来的细胞移植治疗。