幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

ゼラチンマイクロスフィアは人工多能性幹細胞由来心筋細胞の心筋内直接送達をサポートする

ラジャ・ガザンファル・アリ・サヒト、カルロス・オ・ヘラス＝バウティスタ、ベンジャミン・クラウスグリル、マルティナ・マース、スヴェン・バウムガルトナー、ユルゲン・ヘシェラー、アガピオス・サシニディス、クルト・プファンクーチェ

目的:心筋細胞置換療法 (細胞心筋形成術) は、心筋梗塞または心筋症後の収縮機能の回復を目的としており、将来的には心不全の従来の治療法に新たな選択肢を追加する可能性があります。現在、このアプローチは細胞移植率が低いために妨げられており、最適な戦略と細胞送達経路を特定する必要があります。生分解性マイクロスフィア上に固定された心筋細胞を送達することで、細胞移植をサポートできます。 

方法: Acta-2プロモーターの制御下でピューロマイシンアセチルトランスフェラーゼと増強緑色蛍光タンパク質 (eGFP) を発現するマウス誘導多能性幹細胞由来心筋細胞 (iPS-CM) を使用しました。マクロ多孔性ゼラチンミクロスフェアに精製iPS-CMの単一細胞懸濁液を充填し、健康なマウス心筋組織に移植しました。単一細胞懸濁液は対照として移植されました。持続細胞は、Y染色体特異的プライマーを使用した定量的リアルタイムPCRと組織学的分析によって決定されました。
結果: iPS-CMを直接心筋内に注入すると、注入直後に検出できたのは注入細胞のわずか12.3 ± 4.4%で、この値は24時間後にさらに1.3 ± 0.5%に減少しました。対照的に、マイクロスフィア上の iPS-CM の送達では、24 時間で 4.2 ± 1.2% の持続性が得られました (iPS-CM のみと比較して p<0.05)。移植後 24 時間の組織学的分析により、心筋組織に eGFP+ iPS-CM が存在することが明らかになりました。しかし、細胞移植後 1 週間で、iPS-CM は検出されませんでした。
結論:ゼラチン マイクロスフィアに結合した iPS-CM の心筋内移植により、移植後の初期段階での細胞保持が大幅に向上します。ただし、総細胞損失は依然として高く、この方法では長期的な細胞損失を防ぐことはできません。これらの結果は、実験的心筋形成術中の細胞損失の主な原因はアノイキスではないという結論を裏付けています。