骨髄間質細胞からの選択的な神経細胞誘導法の確立とパーキンソンモデルへの移植応用

骨髓基质细胞选择性神经细胞诱导方法的建立及其在帕金森模型中的应用

• 批准号: 15016091
• 负责人: 出沢 真理
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016091/
• 关键词: 幹細胞; 再生医学; 間葉系幹細胞; 神経誘導; 分化転換; パーキンソン病; 移植

骨髄間質細胞は採取が容易で培養下にて旺盛に増殖し、倫理的な問題が無い。また免疫拒絶の無い自家移植系の確立が可能である。本研究においては神経系の発生分化に関与するNotch遺伝子の導入とサイトカイン刺激を加えることでほぼ全細胞が選択的に神経細胞に分化する方法を見いだしたので報告する。【結果】ヒトおよびラットの骨髄間質細胞において、Notch細胞内ドメインの遺伝子を導入することによって神経幹細胞様に分化転換することを見いだした。遺伝子導入された細胞は神経幹細胞に特異的なマーカーを発現しpromoter解析においてもそれらの因子の活性が有意に上昇していた。これらの神経幹細胞様に分化転換した骨髄間質細胞にある特定のサイトカイン刺激(bFGF,Forskolin,CNTF)を与えると96〜98%という非常に効率の高い選択的な神経誘導が引き起こされる。誘導された神経細胞は神経マーカーを発現しておりBrd-Uの実験から分裂を終えたpost-mitotic neuronであることが確認された。またパッチクランプ実験においてpotasium currentが計測されに神経細胞であることが示唆された。RT-PCR,luciferaseアッセイ、ウェスタンブロット、免疫組織化学の解析を用いて調べた結果、この最終産物にはグリア細胞が一切含まれておらず、神経細胞だけで最終産物が構成されていた。これらの神経細胞にさらにGDNFを投与することによってTH-陽性細胞が40%近くに増加し、これらの細胞をパーキンソンモデルラットの線状体に移植したところ、apomorphin誘導の回転運動、paw reaching test, adjusting step testにおいて顕著な改善を示した。また脳内でドーパミンを産生し顕著な症状改善を認めた。神経誘導のメカニズムを調べた結果ankyrin repeatsドメインに神経誘導活性の中心があることが分かった。【考察】グリア分化因子とされてきたNotch遺伝子が、神経系とは全く異なる間葉系の骨髄間質細胞に導入すると神経分化に働いたという結果を得た。

Bone marrow stromal cells are easy to adopt, grow vigorously, and have no ethical problems. The establishment of immune rejection without autotransplantation is possible. In this study, the relationship between the development and differentiation of the nervous system and the introduction and stimulation of Notch gene was reported. [Results] The results showed that there was no significant difference between the expression of mRNA and protein in the stromal cells of bone marrow and the expression of mRNA in Notch cells. The activity of these factors is intentionally increased when the promoter is introduced into the cells. The differentiation of these neural stem cells into bone marrow stromal cells is stimulated by specific media stimuli (bFGF,Forskolin,CNTF) with 96 ~ 98% high efficiency and selective neuroinduction. Inducing the brain cells to split and finally recognize The amount of potassium in the cells was measured. RT-PCR,luciferase analysis, immunohistochemical analysis, and final product analysis were used to analyze the results. The number of TH-positive cells increased by 40%, and the number of TH-positive cells increased by 40%. The number The symptoms of the disease were improved. Neuro-inductive activity center is the result of ankyrin repeats. [Investigation] Notch gene expression, neural differentiation and differentiation of mesenchymal cells were detected.

项目成果

Dezawa M: "Schwann cell interactions with the axon and with CNS glial cells during optic nerve regeneration, in Leif Hertz (eds) : Non-Neuronal Cells in the Nervous System : Function and Dysfunction. Advances in Molecular Cell Biology"Elsevier. 16 (2004)

Dezawa M：“视神经再生过程中雪旺细胞与轴突和中枢神经系统胶质细胞的相互作用，见 Leif Hertz（编辑）：神经系统中的非神经细胞：功能和功能障碍。分子细胞生物学进展”Elsevier。

Ishikawa H, Takano M, Matsumoto N, Sawada H, Ide C, Mimura O, Dezawa M: "The effect of GDNF gene transfer into axotomized retinal ganglion cells using in vivo electroporation with a contact type electrode. Gene"Gene Therapy. (in press).

Ishikawa H、Takano M、Matsumoto N、Sawada H、Ide C、Mimura O、Dezawa M：“使用接触型电极体内电穿孔将 GDNF 基因转移到轴突视网膜神经节细胞中的效果。基因”基因治疗。

Takano Y, Ohguro H, Dezawa M, Ishikawa H, Yamazaki H, Ohguro I, Mamiya K, Metoki T, Ishikawa F, Nakazawa M: "Study of drug effects of calcium channel blockers on retinal degeneration of rd mouse"Biochem.Bioph.Res.Co.. 313. 1015-1022 (2004)

Takano Y、Ohguro H、Dezawa M、Ishikawa H、Yamazaki H、Ohguro I、Mamiya K、Metoki T、Ishikawa F、Nakazawa M：“钙通道阻滞剂对 rd 小鼠视网膜变性的药物作用研究”Biochem.Bioph。

Ohmura M, Ogawa T, Ono M, Dezawa M, Hosaka M, Kubota Y, Sawada H: "Increment of Murine Spermatogonial Cell Number by Gonadotropin-Releasing Hormone Analogue Is Independent of Stem Cell Factor-c-kit signal."Biol Reprod. 68. 2304-2313 (2003)

Ohmura M、Okawa T、Ono M、Dezawa M、Hosaka M、Kubota Y、Sawada H：“促性腺激素释放激素类似物增加小鼠精原细胞数量不依赖于干细胞因子-c-kit 信号。”Biol Reprod。

Yamada H, Dezawa M, Shimazu S, Baba M, Sawada H, Kuroiwa Y, Yamamoto I, Kanno H: "Transfer of the von Hippel-Lindau gene to neuronal progenitor cells in treatment for Parkinson's disease"Ann Neurol.. 54. 352-359 (2003)

Yamada H、Dezawa M、Shimazu S、Baba M、Sawada H、Kuroiwa Y、Yamamoto I、Kanno H：“将 von Hippel-Lindau 基因转移到神经祖细胞治疗帕金森病”Ann Neurol.. 54. 352