骨髄間質細胞の神経系細胞への分化誘導並びに神経損傷・パーキンソンモデルへの応用

骨髓基质细胞诱导分化为神经系统细胞及其在神经损伤/帕金森病模型中的应用

• 批准号: 14017079
• 负责人: 出沢 真理
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Yokohama City University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017079/
• 关键词: 間葉系幹細胞; 神経変性疾患; 移植; 再生; 分化転換

骨髄間質細胞は採取容易で、自家移植が可能であるために再生医療分野において大きな可能性を秘めている.本研究では、ラットおよびヒトの骨髄間質細胞から選択的に神経細胞、グリア細胞に分化転換させる方法を探索し、モデル動物へのトランスレーショナルリサーチを行った.その結果(1)本来はグリア細胞分化におけるkey factorであるNotchを導入することによって骨髄間質細胞はneuronal stem cellのマーカーを一部発現するようになり、さらにbFGFなどの神経栄養因子を投与することによって96%のpost-mitotic neuronを誘導することが出来た.(2) luciferase promoter assay, RT-PCR, Western, immunocytochemistryにおいて、この系はグリア細胞を含まないことが確認された.(3)特異的な神経誘導にはNotchのAnkyrin repeatsにおけるSTAT1,3の抑制が大きな役割を果たしていることが新規に見い出され、JAK/STAT inhibitorによる実験でも確認された.(4)ラットおよびヒトの細胞から誘導した神経細胞をパーキンソンモデルラットに移植したところ、apomorphine誘導の回転運動が顕著に改善した.ヒト細胞ではHPLCでドーパミンの産生が認められた.(5)ヒトおよびラットの骨髄間質細胞にbeta-mercaptoethanol、レチノイン酸を投与し、引き続きneuregulin等を添加することによって形質・マーカー共にシュワン細胞の特徴を示す細胞を選択的に誘導した.成体ラット視神経、坐骨神経に移植したところ、軸索再生とミエリン再形成を認めた.以上の結果より骨髄間質細胞より成体で機能する神経、シュワン細胞を分化誘導することが可能となった.

Bone marrow stromal cells are easy to adopt, self-transplantation is possible, and regenerative medicine is divided into two fields. In this study, we explored the method of differentiation and transformation of selected neurons and fibroblasts from mesenchymal cells of bone marrow to mesenchymal cells of bone marrow. The results showed that (1) Notch was introduced into bone stromal cells and some of them were induced by bFGF and 96% of post-mitotic neurons. (2)Luciferase promoter assay, RT-PCR, Western, immunocytochemistry, identification of recombinant DNA. (3)Specific neuroinduction is confirmed by Notch's Ankyrin repeats and STAT1,3's inhibition. (4)The cell cycle induced by apomorphine was improved by transplantation and apomorphine induced regression. The cell line was identified by HPLC. (5)In addition to beta-mercaptoethanol, citric acid, and neuregulin, the characteristics of bone stromal cells in vitro are characterized by the induction of cell selection. Adult optic nerve, sciatic nerve transplantation, axonal regeneration and regeneration. The above results indicate that the differentiation of bone stromal cells can be induced by the adult function of brain and kidney.

项目成果

Yamazaki H, Ohguro H., Maeda T, Maruyama I, Takano Y, Metoki T, Nakazawa M, Sawada H, Dezawa M.: "Nilvadipine, a Ca2+ antagonist, effectively preserves retinal morphology and functions in Royal College Surgeons rat"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 43(4). 919-9

Yamazaki H、Ohguro H.、Maeda T、Maruyama I、Takano Y、Metoki T、Nakazawa M、Sawada H、Dezawa M.：“尼伐地平是一种 Ca2 拮抗剂，可有效保留皇家学院外科医生大鼠的视网膜形态和功能”Invest。

X.Mo, A.Yokoyama, T Oshitaril, H.Negishi, M Dezawa, A.Mizota, E Adachi-Usami.: "Rescue of Axotomized Retinal Ganglion Cells by BDNF Gene Electroporation in Adult Rats"Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 43. 2401-2405 (2002)

X.Mo、A.Yokoyama、T Oshitaril、H.Negishi、M Dezawa、A.Mizota、E Adachi-Usami.：“通过 BDNF 基因电穿孔在成年大鼠中拯救轴突切除的视网膜神经节细胞”Invest.Ophthalmol.Vis.Sci

Dezawa M, Takano M, Negishi H, Mo X, Oshitari T, Sawada H.: "Gene transfer into retinal ganglion cells by in vivo electroporation : A new approach"Micron. 33. 2442-2449 (2002)

Dezawa M、Takano M、Negishi H、Mo X、Oshitari T、Sawada H.：“通过体内电穿孔将基因转移到视网膜神经节细胞：一种新方法”Micron。

Takano M, Horie H, Iijima Y, Dezawa M, Sawada H, Ishikawa Y.: "Brain-derived neurotrophic factor enhances neurite regeneration from retinal ganglion cells in aged human retina in vitro"Exp.Eye Res. 74(2). 319-323 (2002)

Takano M、Horie H、Iijima Y、Dezawa M、Sawada H、Ishikawa Y.：“脑源性神经营养因子在体外增强老年视网膜神经节细胞的神经突再生”Exp.Eye Res。

Dezawa M.: "Central and peripheral nerve regeneration by transplantation of Schwann cells and transdifferentiated bone marrow stromal cells (review)"Anat.Sci.Int. 77. 12-25 (2002)

Dezawa M.：“通过移植雪旺细胞和转分化骨髓基质细胞实现中枢和周围神经再生（综述）”Anat.Sci.Int。