X線照射した臍帯血細胞で維持される組織修復能
幹細胞を用いた再生治療は，幹細胞の増殖能や分化能に影響されると考えられているが，この再生効果の分子的・細胞的メカニズムは十分に解明されていない．我々は最近，脳梗塞モデルマウスにおいて，造血幹・前駆細胞治療後にギャップジャンクションを介した小分子代謝物が血管内皮細胞へ速やかに移動することを見出している．そこで，造血能が完全に消失する15Gy以上のX線を照射した臍帯血細胞において，臍帯血細胞が有する組織修復能が維持されるかを調べた．本研究では，X線照射した臍帯血から調製した単核球をXR細胞とした．XR細胞では造血能は消失していたが，組織修復能は維持されており，XR細胞を投与した脳梗塞モデルマウスの...
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| Published in | 日本輸血細胞治療学会誌 Vol. 71; no. 1; pp. 53 - 65 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , , , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 日本輸血・細胞治療学会
25.02.2025
日本輸血・細胞治療学会 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1881-3011 1883-0625 |
| DOI | 10.3925/jjtc.71.53 |
Cover
| Abstract | 幹細胞を用いた再生治療は，幹細胞の増殖能や分化能に影響されると考えられているが，この再生効果の分子的・細胞的メカニズムは十分に解明されていない．我々は最近，脳梗塞モデルマウスにおいて，造血幹・前駆細胞治療後にギャップジャンクションを介した小分子代謝物が血管内皮細胞へ速やかに移動することを見出している．そこで，造血能が完全に消失する15Gy以上のX線を照射した臍帯血細胞において，臍帯血細胞が有する組織修復能が維持されるかを調べた．本研究では，X線照射した臍帯血から調製した単核球をXR細胞とした．XR細胞では造血能は消失していたが，組織修復能は維持されており，XR細胞を投与した脳梗塞モデルマウスの脳機能は回復した．また，XR細胞投与後10分間でXR細胞からエネルギー源として供給される低分子代謝産物によって損傷した脳血管内皮細胞や血管周囲アストロサイトが修復され，梗塞部位の血流回復とそれに続く神経新生という治療メカニズムが考えられる．XR細胞は，細胞の自律的な再生作用を介するのではなく，新神経血管新生を誘発することによって，組織修復能力を発揮する可能性がある． |
|---|---|
| AbstractList | 幹細胞を用いた再生治療は, 幹細胞の増殖能や分化能に影響されると考えられているが, この再生効果の分子的・細胞的メカニズムは十分に解明されていない. 我々は最近, 脳梗塞モデルマウスにおいて, 造血幹・前駆細胞治療後にギャップジャンクションを介した小分子代謝物が血管内皮細胞へ速やかに移動することを見出している. そこで, 造血能が完全に消失する15Gy以上のX線を照射した臍帯血細胞において, 臍帯血細胞が有する組織修復能が維持されるかを調べた. 本研究では, X線照射した臍帯血から調製した単核球をXR細胞とした. XR細胞では造血能は消失していたが, 組織修復能は維持されており, XR細胞を投与した脳梗塞モデルマウスの脳機能は回復した. また, XR細胞投与後10分間でXR細胞からエネルギー源として供給される低分子代謝産物によって損傷した脳血管内皮細胞や血管周囲アストロサイトが修復され, 梗塞部位の血流回復とそれに続く神経新生という治療メカニズムが考えられる. XR細胞は, 細胞の自律的な再生作用を介するのではなく, 新神経血管新生を誘発することによって, 組織修復能力を発揮する可能性がある. 幹細胞を用いた再生治療は，幹細胞の増殖能や分化能に影響されると考えられているが，この再生効果の分子的・細胞的メカニズムは十分に解明されていない．我々は最近，脳梗塞モデルマウスにおいて，造血幹・前駆細胞治療後にギャップジャンクションを介した小分子代謝物が血管内皮細胞へ速やかに移動することを見出している．そこで，造血能が完全に消失する15Gy以上のX線を照射した臍帯血細胞において，臍帯血細胞が有する組織修復能が維持されるかを調べた．本研究では，X線照射した臍帯血から調製した単核球をXR細胞とした．XR細胞では造血能は消失していたが，組織修復能は維持されており，XR細胞を投与した脳梗塞モデルマウスの脳機能は回復した．また，XR細胞投与後10分間でXR細胞からエネルギー源として供給される低分子代謝産物によって損傷した脳血管内皮細胞や血管周囲アストロサイトが修復され，梗塞部位の血流回復とそれに続く神経新生という治療メカニズムが考えられる．XR細胞は，細胞の自律的な再生作用を介するのではなく，新神経血管新生を誘発することによって，組織修復能力を発揮する可能性がある． |
| Author | 入江, 與利子 鍋谷, まこと 田中, 光信 斉野, 織恵 瀧原, 義宏 保井, 一太 渕崎, 晶弘 赤松, 理恵 田口, 明彦 木村, 貴文 小川, 優子 |
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| Copyright | 2025 日本輸血・細胞治療学会 |
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| CorporateAuthor | 淀川キリスト教病院小児科 日本赤十字社近畿ブロック血液センター 神戸医療産業都市推進機構脳循環代謝研究部 |
| CorporateAuthor_xml | – name: 日本赤十字社近畿ブロック血液センター – name: 神戸医療産業都市推進機構脳循環代謝研究部 – name: 淀川キリスト教病院小児科 |
| DOI | 10.3925/jjtc.71.53 |
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| EISSN | 1883-0625 |
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| ISSN | 1881-3011 |
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| Issue | 1 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 日本輸血細胞治療学会誌 |
| PublicationTitleAlternate | 日輸細治会誌 |
| PublicationYear | 2025 |
| Publisher | 一般社団法人 日本輸血・細胞治療学会 日本輸血・細胞治療学会 |
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| References | 20) Puente BN, Kimura W, Muralidhar SA, et al: The Oxygen rich postnatal environment induces cardiomyocyte cell cycle arrest through DNA damage response. Cell, 157: 565-579, 2014. 30) Shimizu Y, Kawashiri S, Nobusue K, et al: Association between circulating CD34-positive cell count and height loss among older men. Sci. Rep., 12: 7175, 2022. doi: 10.1038/s41598-022-11040-y. 2) Matsumoto T, Mugishima H: Non-hematopoietic stem cells in umbilical cord blood. Int. J. Stem Cells, 2: 83-89, 2009. 8) Ogawa Y, Okinaka Y, Kikuchi-Taura A, et al: Pre-clinical proof of concept: Intra-carotid injection of autologous CD34-positive cells for chronic ischemic stroke. Front. Med., 9: 681316, 2022. doi: 10.3389/fmed.2022.681316. 11) Umetani K, Yagi N, Suzuki Y, et al: Observation and analysis of microcirculation using high-spatial-resolution image detectors and synchrotron radiation. Proc. SPIE, 3977: 522-533, 2000. 19) Zhang X, Lee W, Bian JS: Recent advance in the study of Na+/K+-ATPase in neurodegenerative disease. Cells, 11: 4075, 2022. doi: 10.3390/cells11244075. 13) Kimura T, Boehmler AM, Seitz G, et al: The sphingosine 1-phosphate receptor agonist FTY720 supports CXCR4-dependent migration and bone marrow homing of human CD34+ progenitor cells. Blood, 103: 4478-4486, 2004. 18) Kurauchi Y, Noma K, Hisatsune A, et al: Na+, K+-ATPase inhibition induces neuronal cell death in rat hippocampal slice cultures: Association with GLAST and glial cell abnormalities. J. Pharmacol. Sci., 138: 167-175, 2018. 4) Matsumoto K, Yasui K, Yamashita N, et al: In vitro proliferation potential of AC133 positive cells in peripheral blood. Stem Cells, 18: 196-203, 2000. doi: 10.1634/stemcells.18-3-196. 14) Permana A, Bajamal AH, Parenrengi MA, et al: Clinical outcome and safety of stem cell therapy for ischemic stroke: A systematic review and meta-analysis. Surg. Neurol. Int., 13: 206, 2022. doi: 10.25259/SNI_1174_2021. 3) Kim YJ, Broxmeyer HE: Immune regulatory cells in umbilical cord blood and their potential roles in transplantation tolerance. Cirt. Rev. Oncol. Hematol., 79: 112-126, 2011. doi: 10.1016/j.critrevone.2010.07.009. 24) Mahla RS: Stem cells applications in regenerative medicine and disease therapeutics. Int. J. Cell Biol., 2016: 6940283, 2016. doi: 10.1155/2016/6940283. 9) Ogawa Y, Okinaka Y, Takeuchi T, et al: Intravenous bone marrow mononuclear cells transplantation improves the effect of training in chronic stroke mice. Front. Med., 2020. doi: 10.3389/fmed.2020.535902. 25) Nakagomi T, Kubo S, Nakano-Doi A, et al: Brain vascular pericytes following ischemia have multipotential stem cell activity to differentiate into neural and vascular lineage cells. Stem Cells, 33: 1962-1974, 2015. 15) Zou X, Hou X, Xu J, et al: Mitochondria transfer via tunneling nanotubes is an important mechanism by which CD133+ scattered tubular cells eliminate hypoxic tubular cell injury. BBRC, 522: 205-212, 2020. doi: 10.1016/j.bbrc.2019.11.006. 10) Myojin K, Taguchi A, Umetani K, et al: Visualization of intracerebral arteries by synchrotron radiation microangiography. AJNR Am. J. Neuroradiol., 28: 953-957, 2007. 22) Nassereddine S, Rafei H, Elbahesh E, et al: Acute graft versus host disease: A comprehensive review. Anticancer Res, 37: 1547-1555, 2017. 26) Yamazaki S, Ema H, Karlsson G, et al: Nonmyelinating Schwann cells maintain hematopoietic stem cell hibernation in the bone marrow niche. Cell, 147: 1146-1158, 2011. 28) Taguchi A, Matsuyama T, Nakagomi T, et al: Circulating CD34-positive cells provide a marker of vascular risk associated with cognitive impairment. J. Cereb. Blood Flow Metab., 28: 445-449, 2008. doi: 10.1038/sj.jcbfm.9600541. 12) Rosenkranz K, Kumbruch S, Lebermann K, et al: The chemokine SDF-1/CXCL12 contributes to the 'homing' of umbilical cord blood cells to a hypoxic-ishemic lesion in the rat brain. J. Neurosci. Res., 88: 1223-1233, 2010. doi: 10.1002/jnr.22292. 21) Otsu Y, Hatakeyama M, Kanayama T, et al: Oxygen-glucose deprived peripheral blood mononuclear cells protect against ischemic stroke. Neurotherapeutics, 20: 1369-1387, 2023. 27) Taguchi A, Matsuyama T, Moriwaki H, et al: Circulating CD34-positive cells provide an index of cerebrovascular function. Circulation, 109: 2972-2975, 2004. 1) Panch SR, Szymanski J, Savani BN, et al: Sources of hematopoietic stem and progenitor cells and methods to optimize yields for clinical cell therapy. Biol Blood Marrow Transpl., 23: 1241-1249, 2017. 16) Heisterkamp P, Borsch O, Lezama ND, et al: Evidence for endogenous exchange of cytoplasmic material between a subset of cone and rod photoreceptors within the adult mammalian retina via direct cell-cell connections. Exp. Eye Res., 2022. doi: 10.1016/j.exer.2022.109033. 17) Peplow PV: Growth factor- and cytokine-stimulated endothelial progenitor cells in post-ischemic cerebral neovascularization. Neural Regen. Res., 9: 1425-1429, 2014. doi: 10.4103/1673-5374.139457. 29) Fadini GP, Maruyama S, Ozaki T, et al: Circulating progenitor cell count for cardiovascular risk stratification: A pooled analysis. PLoS ONE, 5 (7): e11488, 2010. doi: 10.1371/joumal.pone.0011488. 5) Laskowitz DT, Bennett ER, Durham RJ, et al: Allogeneic umbilical cord blood infusion for adults with ischemic stroke: Clinical outcomes from a phase I safety study. Stem Cells Transl. Med., 7: 521-529, 2018. 23) Pinho S, Frenette PS: Haematopoietic stem cell activity and interactions with the niche. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 20: 303-320, 2019. 7) Kikuchi-Taura A, Okinaka Y, Takeuchi Y, et al: Bone marrow mononuclear cells activate angiogenesis via Gap junction-mediated cell-cell interaction. Stroke, 51: 1279-1289, 2020. 6) Taguchi A, Soma T, Tanaka H, et al: Administration of CD34+ cells after stroke enhances neurogenesis via angiogenesis in a mouse model. J. Clin. Invest., 114: 330-338, 2004. doi: 10.1172/JCI20622. |
| References_xml | – reference: 13) Kimura T, Boehmler AM, Seitz G, et al: The sphingosine 1-phosphate receptor agonist FTY720 supports CXCR4-dependent migration and bone marrow homing of human CD34+ progenitor cells. Blood, 103: 4478-4486, 2004. – reference: 23) Pinho S, Frenette PS: Haematopoietic stem cell activity and interactions with the niche. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 20: 303-320, 2019. – reference: 25) Nakagomi T, Kubo S, Nakano-Doi A, et al: Brain vascular pericytes following ischemia have multipotential stem cell activity to differentiate into neural and vascular lineage cells. Stem Cells, 33: 1962-1974, 2015. – reference: 9) Ogawa Y, Okinaka Y, Takeuchi T, et al: Intravenous bone marrow mononuclear cells transplantation improves the effect of training in chronic stroke mice. Front. Med., 2020. doi: 10.3389/fmed.2020.535902. – reference: 30) Shimizu Y, Kawashiri S, Nobusue K, et al: Association between circulating CD34-positive cell count and height loss among older men. 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Sci., 138: 167-175, 2018. – reference: 10) Myojin K, Taguchi A, Umetani K, et al: Visualization of intracerebral arteries by synchrotron radiation microangiography. AJNR Am. J. Neuroradiol., 28: 953-957, 2007. – reference: 7) Kikuchi-Taura A, Okinaka Y, Takeuchi Y, et al: Bone marrow mononuclear cells activate angiogenesis via Gap junction-mediated cell-cell interaction. Stroke, 51: 1279-1289, 2020. – reference: 4) Matsumoto K, Yasui K, Yamashita N, et al: In vitro proliferation potential of AC133 positive cells in peripheral blood. Stem Cells, 18: 196-203, 2000. doi: 10.1634/stemcells.18-3-196. – reference: 17) Peplow PV: Growth factor- and cytokine-stimulated endothelial progenitor cells in post-ischemic cerebral neovascularization. Neural Regen. Res., 9: 1425-1429, 2014. doi: 10.4103/1673-5374.139457. – reference: 28) Taguchi A, Matsuyama T, Nakagomi T, et al: Circulating CD34-positive cells provide a marker of vascular risk associated with cognitive impairment. J. Cereb. 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| SourceID | medicalonline jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 53 |
| SubjectTerms | X線照射 組織修復 脳梗塞 臍帯血細胞 血管新生 |
| Title | X線照射した臍帯血細胞で維持される組織修復能 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjtc/71/1/71_53/_article/-char/ja http://mol.medicalonline.jp/library/journal/download?GoodsID=cc5trcel/2025/007101/008&name=0053-0065j |
| Volume | 71 |
| hasFullText | 1 |
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| ispartofPNX | 日本輸血細胞治療学会誌, 2025/02/25, Vol.71(1), pp.53-65 |
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