幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

高周波電気刺激による脂肪由来幹細胞の軟骨分化

マリア・ルイサ・エルナンデス＝ブレ、マリア・アンヘレス・トリロ、マリア・アンヘレス・マルティネス＝ガルシア、カルロス・アビラホウド、アレハンドロ・ウベダ

目的:電熱高周波電流の経皮適用に基づく容量抵抗電気伝達 (CRET) 療法は、外傷性または変性組織病変の再生において有望な治療効果を示していますが、再生能力の低い軟骨などの組織に対する潜在的な影響は十分に研究されていません。ここでは、CRET 療法で一般的に使用される 448 kHz 電流への曝露が、ヒト脂肪由来幹細胞 (ADSC) の早期軟骨分化に与える影響を調査します。

材料と方法:健康なドナーから採取した幹細胞を、軟骨形成培地で 16 日間分化させました。培養の最後の 2 日間は、培養物を 50 μA/mm 2 の低体温密度で 448 kHz の正弦波電流に断続的に曝露または擬似曝露しました^。細胞反応は、XTT 増殖アッセイ、グリコサミノグリカン (GAG) およびコラーゲン定量 (画像解析、Blyscan アッセイ、免疫ブロット)、軟骨形成因子 Sox5 および Sox6 の発現、および転写因子 ERK1/2 とその活性型 p-ERK1/2 の発現の解析 (免疫蛍光、免疫ブロット、RT-PCR) によって評価しました。

結果:電気刺激により、分化培養の細胞外マトリックス中の軟骨特異性コラーゲン II 型と GAG の両方のレベルが有意に増加しました。48 時間の処理終了時に SOX 遺伝子の発現に変化は見られませんでしたが、刺激により転写因子 L-Sox5、Sox6、p-ERK1/2 の有意な過剰発現が誘発されました。これらのタンパク質は軟骨分化中の細胞外マトリックス合成の重要な調節因子であるため、観察された細胞外コラーゲンと GAG 含有量の増加にはこれらの過剰発現が関係していると考えられます。

結論:このデータセットは、CRET 療法で適用される電熱治療の電気成分が軟骨分化を促進することで軟骨修復を刺激できるという仮説を裏付けるものである。これらのデータは、同じタイプの低熱電気信号による in vitro 治療が未分化 ADSC の増殖を促進するという以前に報告された結果と相まって、このような高周波電流の潜在的な修復および再生効果の根底にある分子現象を同定するものである。