ヒト間葉系幹細胞との複合移植は、網膜変性マウスモデルにおけるヒト胎児RPE細胞の網膜レスキュー効果を改善する

Combined Transplantation With Human Mesenchymal Stem Cells Improves Retinal Rescue Effect of Human Fetal RPE Cells in Retinal Degeneration Mouse Model.

• Ting Pan
• Han Shen
• Songtao Yuan
• Guohua Lu
• Yi Zhang
• Hanxue Wang
• Yazhi Zhao
• Xincheng Sun
• Qinghuai Liu

抄録

目的:

我々は、網膜変性疾患マウスモデルにおいて、胎児RPE（fRPE）細胞と間葉系幹細胞（MSC）の共同移植が、これら2つの細胞型の特徴を兼ね備え、網膜変性を緩和することができるかどうかを検証した。

Purpose: We verified whether fetal RPE (fRPE) cells and mesenchymal stem cells (MSCs) cotransplantation can combine the features of these two cell types and alleviate retinal degeneration in a retinal degenerative disease mouse model.

方法:

網膜変性疾患マウスモデルを確立するために、ヨウ素酸ナトリウム（NaIO3）の尾静脈注入を行った。網膜変性疾患動物の網膜下腔にMSCとfRPE細胞を別々に、または組み合わせて移植した。ERG、光コヒーレンス・トモグラフィー、組織学的解析、免疫蛍光解析を行った。さらに、Crx、ロドプシン、Iba1、F4/80、カスパーゼ3、神経成長因子、脳由来神経栄養因子の発現レベルを評価し、細胞移植効果に関与するメカニズムを検討した。

Methods: Tail vein injection of sodium iodate (NaIO3) was conducted to establish the retinal degenerative disease mouse model. MSCs and fRPE cells were transplanted either separately or combined in the subretinal space of retinal degenerative disease animals. ERG, optical coherence tomography, histologic, and immunofluorescence analyses were performed. Furthermore, the expression level of Crx, rhodopsin, Iba1, F4/80, Caspase 3, nerve growth factor, and brain-derived neurotrophic factor were assessed to investigate the mechanisms involved in cell transplantation effects.

結果:

fRPE細胞とMSC細胞の共移植は、ERGの結果と移植細胞の生存率の有意な改善を促進しました。また、MSC細胞とfRPE細胞の共同移植では、網膜全体の厚さが増加し、外側と内側の核層も増加しました。また、複合移植はCrxとロドプシンの発現レベルを上昇させ、カスパーゼ3の発現レベルを低下させることから、単細胞移植に比べて優れた光受容体レスキュー効果があることが明らかになった。最後に、複合移植はIba1とF4/80因子の発現を抑制する一方で、神経成長因子と脳由来神経成長因子神経栄養因子の内因性発現を増加させた。これらのデータは、MSCとfRPE細胞の共移植が免疫反応を抑制し、神経栄養因子の排泄を促進することを示唆しています。

Results: Cotransplantation of fRPE and MSC cells promoted significant improvements in ERG results and in the survival rate of transplanted cells. In addition, MSC and fRPE cell cotransplantation resulted in an increase in the thickness of the total retina, as well as in the outer and inner nuclear layers. Combined transplantation also upregulated the expression level of Crx and rhodopsin and downregulated caspase 3 expression, highlighting its better photoreceptor rescue effect in relation to the single cell type transplantation. Finally, combined transplantation suppressed the expression of Iba1 and F4/80 factors while increasing the endogenous expression of nerve growth factor and brain-derived nerve growth factor neurotrophic factors. These data suggest that MSC and fRPE cell cotransplantation is able to suppress immunoreactions and promote neurotrophic factor excretion.

結論:

NaIO3誘発性網膜症において、MSCとfRPE細胞の複合移植は、単細胞型移植よりも優れた網膜レスキュー効果を示す。

Conclusions: Combined transplantation of MSCs and fRPE cells results in a better retinal rescue effect than single cell type transplantation in NaIO3-induced retinopathy.