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微小重力培養間葉系幹細胞による戦略的脳梗塞治療法の開発

微重力培养间充质干细胞开发战略性脑梗塞治疗方法

基本信息

批准号：
22K11417
负责人：
弓削類
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

重力制御装置Graviteを用いた模擬微小重力 (simulated microgravity: MG)環境で5日間培養を行った．対称群として，培養フラスコを通常重力 (1G)環境で静置し，培養を行った．In vivoでは， 1GおよびMG環境で培養したヒト頭蓋骨由来間葉系幹細胞(human cranial bone marrow derived mesenchymal stem cells: hcMSC)を脳損傷モデルマウスに経静脈移植し，4週間にわたってBeam walking testとRotarod testを用いて運動機能評価を行った．また，移植翌日の脳損傷領域を採取し，炎症およびアポトーシスの変化を検討した．In vitroでの解析として，1GおよびMG環境で培養したhcMSCの遺伝子発現をreal-time PCR法を用いて検討した．また，両条件でのhcMSCの培養上清を回収し，過酸化水素水またはリポ多糖によって細胞死を誘導した神経芽細胞腫 (NG108-15) に培養上清が与える影響を，生存率と遺伝子発現解析によって評価した．その結果，in vivoではMG環境で培養したhcMSCを移植した脳損傷モデルマウスの運動機能が早期から有意に改善し，損傷領域における炎症およびアポトーシスマーカーの発現抑制が確認された．in vitroの解析では，MG環境で培養したhcMSCで神経保護因子の一つであるHGFと抗炎症因子であるTGF-βの発現が1G環境で培養したものと比べ有意に高かった．また，NG108-15に対する効果では，MG環境の培養上清において，生存率が有意に高く，in vivoと同様に炎症およびアポトーシスマーカーの有意な発現抑制がみられた．よってMG環境での培養されたhcMSCは炎症およびアポトーシス抑制による神経保護効果が高いことが示された．

Gravity control device Gravity is used to simulate microgravity (MG) environment. In vivo, human cranial bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hcMSC) were cultured in a 1G environment. The cells were transplanted into the vein and were evaluated by Beam walking test and Rotarod test for 4 weeks. In vitro analysis, real-time PCR was used to detect the expression of hcMSC mRNA in 1G and MG culture environments. The culture supernatant of hcMSC was recovered under different conditions, and the supernatant was evaluated for the effects of hyperacidified water on cell death induced by polysaccharide (NG108-15) and survival rate. Results: In vivo, hcMSCs were cultured in MG environment, and the expression of HGF and TGF-β was significantly higher than that in MG environment. The expression of HGF and TGF-β was significantly higher than that in MG environment. NG108-15 is the result of an intentionally high survival rate in the culture supernatant of MG environment, and an intentionally high survival rate in vivo. hcMSCs cultured in the environment of MG are resistant to inflammation and anti-inflammatory effects, and their protective effects are high.