サマリウムコバルト (SmCO5) を使用した磁気曝露により、ヒト臍帯間葉系幹細胞 (hUC) の増殖と幹細胞性が増加しました。

Scientific Reports volume 12、記事番号: 8904 (2022) この記事を引用

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人体に対する磁場 (MF) 曝露の潜在的な危険性に関する広範な報告にもかかわらず、最適な曝露での幹細胞の増殖特性の改善についても同時に報告されています。 ただし、間葉系幹細胞 (MSC) に対する影響は不明のままです。 したがって、我々は、サマリウムコバルト（SmCO5）を使用して、ヒト臍帯由来間葉系幹細胞（hUC-MSC）に対する誘導静的MF（SMF）の影響を調査することを目的としました。 継代 3 で、hUC-MSC (1 × 104) を直接曝露 (DE) により 21.6 mT SMF に曝露したところ、間接的曝露と比較して集団倍加時間が最も短く、増殖速度論アッセイにおいて有意に高い細胞数 (p < 0.05) が示されました。露出とネガティブコントロール。 DE グループは、NC グループと比較して S 期 (55.18 ± 1.38%) および G2/M 期 (21.75 ± 1.38%) が増加し、細胞周期に移行しました [S 期 (13.54 ± 2.73%)。 G2/M 期 (8.36 ± 0.28%)]。 免疫表現型に有意な変化は観察されませんでしたが、DE グループでは多能性関連マーカー (OCT4、SOX2、NANOG、および REX1) の発現上昇が示されました。 これらの結果は、MF が MSC の増殖を誘導する可能性があることを示唆しており、これは hUC-MSC の幹細胞性を損なうことなく臨床治療や研究のための幹細胞の増殖を促進する有望なアプローチであると考えられます。

近年、ヒト成人幹細胞の生物学に関する理解に大きな進歩が見られ、臨床効果の向上が報告されたことを受けて治療用途が急増していることが反映されています。 細胞ベースの治療 1,2、バイオ人工臓器 3,4 の開発、および迅速な組織再生 5,6,7 による創傷組織修復から、さまざまな種類の癌の治療 8,9 に至るまで、幹細胞移植によるヒト成人幹細胞の採用は、高い治療効果にもかかわらず、宿主拒絶反応や副作用のリスクが最小限に抑えられているため、広く人気を博しました。

骨髄 (BM) で生成される間葉系幹細胞 (MSC) は、ヒト MSC の成体ソース組織として最も一般的かつ最も長く利用されていると考えられています。 「成人」MSC のもう 1 つの成人源は、出生時に廃棄されることが多い臍帯組織および胎盤です 10。 それらは、高い自己再生特性と優れた潜在的な差別化能力を備えています11。 MSC は、骨、脂肪、軟骨、腱、骨格筋などの中胚葉系統の細胞を生じさせる可能性があることが示されています 12、13、14。 MSC は、膵島細胞 15、心筋 16、肝細胞 17、神経細胞 18 などのさまざまな非中胚葉系統組織にも分化する可能性があることが、いくつかの報告で示されています。 他の組織特異的な成体幹細胞と比較して、MSC は損傷部位への標的化されたホーミング能力と、多くの異なる間葉系および実質細胞型に分化する能力により、好ましい治療薬です 19。 MSC はまた、組織再生の誘導、移植耐性、自己免疫の制御に関与すると考えられる血管新生促進性、抗炎症性、抗アポトーシス性のサイトカイン/因子を大量に分泌するという点で、独特の修復特性と免疫抑制特性を持っています 20,21。 MSC は宿主の免疫応答を回避できる免疫特権特性に起因するため、MSC の介入を伴う血管内療法は依然として低リスクの臨床処置として残っています。 宿主免疫応答に関与する他の素因に加えてこの因子が、治療の最終的な臨床転帰を導く上で主要な役割を果たす可能性があるため、MSCの最適な投与量と送達方法を評価するためにさらなる研究が行われる可能性がある。

しかし、治療可能性のあるMSCは、研究および治療目的でMSCの増殖と継続的増殖を容易に刺激するために必要な最適条件を決定することによってのみ利用できます22、23、24、25。 臍帯組織は新たに単離された細胞の供給源が限られており、研究ではヒト臍帯 MSC (hUC-MSC) が骨髄または脂肪組織由来の MSC と比較してより高い増殖能力を示すことが示唆されています 26,27 が、その後の細胞の増殖が必要です。幹性や分化能力を変えることなく、大規模な in vitro 増殖が可能です。 したがって、臨床上の需要を満たすために、hUC-MSC の大幅な増殖を促進できる最適な培養条件を決定することが課題となります。