幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

スペルミン処理した脂肪組織由来多系統前駆細胞が慢性心筋梗塞のブタモデルにおける左心室機能不全を改善する

大倉花雪、森田光子、藤田麻衣子、那波京子、長谷部高田希美、一ノ瀬章裕、松山章文

背景:ポリアミンスペルミンは、マウス胚性幹細胞の心臓系統への分化を促進します。本研究の目的は、ヒト脂肪組織由来多系統前駆細胞 (hADMPC) の心筋細胞への分化に対するスペルミンの効果を in vitro および in vivo の両方で調べ、慢性心筋梗塞のブタモデルでその後の機能的効果を調べることです。

方法と結果:スペルミンは、hADMPC における心臓マーカー nkx2.5、islet-1、α-心臓アクチン、心臓トロポニン I の発現を (それぞれベースラインと比較して 11.2、27.5、43.6、19.1 倍に) 増加させました。左室機能不全を伴う慢性心筋梗塞モデルは、対角冠動脈のバルーン閉塞とそれに続く再灌流によって誘発され、続いて 1 週間後に左上行冠動脈で同様の手順が実施されました (#6)。 4週間後、免疫抑制された動物（CyA 5.0 mg/kg体重/日を筋肉内（im）投与）に、スペルミン処理したhADMPC（1×105、3×105、1×106、または3×106細胞/kg体重）を冠動脈（#6）経由で移植した。心機能は、移植後0、4、8、12週目に心エコー検査で評価した。これらの細胞の移植により心機能が改善し、最も効果的な投与量は3x105細胞/kgであった（駆出率は、移植後0、4、8、12週でそれぞれ33.4%、47.0%、51.5%、52.9%）。移植後 12 週間で、スペルミン処理した hADMPC は体内でヒト特異的トロポニン I 陽性細胞および α 心臓アクチン陽性細胞に分化しました。

結論:スペルミンは、in vitro および in vivo の両方で hADMPC の心筋細胞への分化を誘導し、細胞心筋形成術により心臓機能が改善されました。hADMPC を使用した細胞心筋形成術は、潜在的に効果的な細胞ベースの治療法となる可能性があります。