幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

神経幹細胞における模擬微小重力の影響：生物学的影響と代謝反応

マリアンナ・シルヴァーノ、エヴェリーナ・ミーレ、マリアクリスティーナ・ヴァレリオ、ルカ・カサデイ、フェデリカ・ベガリ、アントニオ・フランチェスコ・カンペーセ、ゼイン・メルシーニ・ベシャラット、ヴィンチェンツォ・アルファノ、ルアナ・アッバーレ、ジュゼッピーナ・カタンツァーロ、マッダレーナ・ナポリターノ、アレッサンドラ・ヴァッカ、イザベラ・スクレパンティ、チェーザレ・マネッティ、エリザベッタ・フェレッティ、アグネーゼ・ポー

目的:微小重力は、さまざまな生物系において細胞損傷や細胞周期の障害を引き起こすことがしばしば示されています。神経系への影響については十分に調査されていないため、本研究では、模擬微小重力を経験した神経幹細胞 (NSC) における細胞周期、細胞損傷、幹細胞性特性、代謝状態などの生物学的プロセスがどのように関与しているかについて知見を得ることを目的としました。また、細胞が通常の重力に戻った後、これらの変化が一時的か永続的かについても調査したいと考えました。
方法: NSC はマウス小脳から分離され、微小重力をモデル化するためにロータリー細胞培養システム (RCCS) で培養されました。細胞周期、ストレス、アポトーシス反応を分析しました。また、模擬微小重力下および正常重力に戻った後の細胞培養における NSC の幹細胞性特性の 1H NMR ベースの代謝分析および評価も行いました。
結果:生物学的プロセスと代謝状態は、模擬微小重力によって調整されました。細胞は S 期で停止し、アポトーシスが促進されました。微小重力を模擬した後、NSC に代謝変化が起こりました。興味深いことに、これらの変化は一時的なものでした。実際、幹細胞特性と代謝フットプリントは、通常の条件で数日培養すると基底レベルに戻りました。さらに、NSC のクローン形成能力は損なわれませんでした。
結論:私たちのデータは、微小重力を模擬すると、細胞周期やアポトーシスなどの NSC の生物学的プロセスに影響が出ることを示唆しています。ただし、NSC は永久的な損傷を受けません。