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Jan 13, 2024

移植された神経前駆細胞の発生段階は、マウスの脊髄損傷後の解剖学的および機能的転帰に影響を与える

Communications Biology volume 6、記事番号: 544 (2023) この記事を引用 1495 アクセス数 1 引用数 9 Altmetric Metrics 詳細 この記事に対する出版社の訂正は 2023 年 6 月 13 日に公開されました

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この記事に対する出版社の訂正は 2023 年 6 月 13 日に公開されました

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神経前駆細胞 (NPC) 移植は、脊髄損傷 (SCI) 後に失われたニューロンを置換するための有望な治療戦略です。 しかし、移植片細胞の組成が宿主軸索集団の再生やシナプス形成、あるいはSCI後の運動機能や感覚機能の回復にどのように影響するかはほとんどわかっていない。 われわれは、E11.5～E13.5マウス胚から単離した発生制限のある脊髄NPCを成体マウスSCI部位に移植し、移植片軸索伸長、細胞組成、宿主軸索再生、および挙動を分析した。 初期段階の移植片では、より大きな軸索伸長、腹側脊髄介在ニューロンおよびグループ Z 脊髄介在ニューロンの濃縮、および宿主 5-HT+ 軸索再生の強化が示されました。 後期移植片では、晩生後角介在ニューロンサブタイプとグループN脊髄介在ニューロンが豊富で、より広範な宿主CGRP+軸索内方成長をサポートし、熱過敏症を悪化させた。 運動機能は、どの種類の NPC 移植片によっても影響を受けませんでした。 これらの発見は、SCI後の解剖学的および機能的転帰の決定における脊髄移植片の細胞組成の役割を示しています。

脊髄損傷は脊髄ニューロンの即時的かつ永久的な喪失をもたらし、麻痺、感覚喪失、自律神経機能不全、慢性神経因性疼痛などを含むがこれらに限定されない生涯にわたる神経機能障害を引き起こすことがよくあります1、2、3。 神経前駆細胞の移植は、神経回路を再生し、SCI後の機能的転帰を改善する可能性を備えた有望な神経細胞置換戦略とみなされています4,5。 実際、過去数十年間に、ヒトの脊髄損傷の治療における神経幹細胞および前駆細胞移植の治療可能性を評価する臨床試験がいくつか行われてきました6、7、8、9、10、11。 臨床試験は進んでいるものの、移植片の生物学と治療メカニズムのさらなる特徴付けが切実に必要とされています。 たとえば、脊髄 NPC 移植片には多様なニューロン サブタイプが存在することが示されていますが 12、13、14、15、16、17、18、19 ですが、移植片の細胞組成が宿主の軸索および機能の再生にどのように影響するかはまだ十分に理解されていません。 SCI後の転帰。

過去 40 年にわたり、げっ歯類の胎児脊髄 NPC を移植するげっ歯類の実験研究から、多くの知識が得られてきました 19。 これらの細胞は、正常な発生パターン形成の手がかりにさらされ、移植後に複数の内因性脊髄ニューロン サブタイプに分化し 12、13、14、15、16、17、18、20、21、22、23 するため、特徴づけるためのゴールドスタンダード細胞ソースとなっています。細胞移植研究における移植片/宿主生物学。 Reier、Perlow、Guth による 1983 年の研究は、胎生 12 日から 17 日 (E12 ～ E17) に由来するラット胎児脊髄固形組織移植片を、損傷した成体の中枢神経に移植した後の生存と神経新生の可能性を初めて実証しました。システム（CNS）２４． 長期生存と神経分化のため、E14 ～ E15 胚は、後期移植片と比較して脊髄移植に「最も最適な供給源」であると結論付けられました 24。 70件の齧歯動物胎児脊髄NPC移植研究の文献調査に基づくと、E14ラット脊髄（マウス25のE12.5と発生的に同等）が依然としてNPCドナー組織の最も一般的に使用されるソースであり、これらの研究の86.6％で、由来細胞が利用されている。この胚段階（表 1）。 単一発生年齢のドナー組織が広く使用されているにもかかわらず、げっ歯類では脊髄神経新生は 5 日間にわたって起こります 26,27。 脊髄ニューロンの異なる集団は、神経新生の期間内の異なる間隔で生まれ、時間の経過とともに 11 の前駆細胞集団の存在量が変化します 26。 これは、神経新生期内の異なる日に得られたNPCの移植により、様々な神経サブタイプ組成を有する移植片が生成される可能性を高める可能性がある。