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間葉系間葉系間質細胞からのインスリン産生細胞。糖尿病ラットの認知機能障害に対する保護はインプラント部位に依存する
Insulin-producing cells from mesenchymal stromal cells: Protection against cognitive impairment in diabetic rats depends upon implant site.
PMID: 32224027 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117587.
抄録
糖尿病（DM）は深刻な公衆衛生上の問題であり、脳に長期的な損傷をもたらす可能性があり、その結果、これらの患者では認知障害が生じることがある。1型糖尿病（DM1）に対するインスリン療法は、全体的な血糖コントロールを達成することができるが、注射間隔の間に血糖値の変動が生じることがあり、これがいくつかの合併症の一因となる可能性がある。DM1治療に利用可能な追加治療の中には、高血糖を減衰させ、さらには糖尿病を逆転させるためのインスリン産生細胞（IPC）の移植がある。ここでは、脂肪組織の間葉系間質細胞（MSC）から得られたIPCを移植する方法を研究し、IPCの移植部位を腎皮質下（SR）と皮下（SC）の2種類に分けて比較し、ラットのDM1モデルにおいてSTZによって誘発される海馬の損傷に対するIPCの防御効果を調べた。どちらのインプラントも糖尿病ラットの高血糖を改善し、高度糖化最終生成物の血清含量を減少させたが、インスリンの血清含量はSC群では観察されなかった。SC 移植群では、認知障害の改善（新規物体認識で評価）と海馬アストログリア反応性の変調（S100B および GFAP で評価）が認められた。GFP+細胞インプラントを用いて、インプラント部位での細胞の生存、膵臓や海馬への移動が確認された。我々のIPC調製物に未分化のMSCが存在することは、海馬でのオートファジー活性低下と免疫調節を媒介としたAGEsの末梢的減少とその後の認知機能障害の回復を説明することができるかもしれない。これらのデータは、神経保護戦略におけるMSCの使用の重要性を強調し、MSCの投与における皮下投与のロジスティックな重要性を強調している。
Diabetes mellitus (DM) is a serious public health problem and can cause long-term damage to the brain, resulting in cognitive impairment in these patients. Insulin therapy for type 1 DM (DM1) can achieve overall blood glucose control, but glycemic variations can occur during injection intervals, which may contribute to some complications. Among the additional therapies available for DM1 treatment is the implantation of insulin-producing cells (IPCs) to attenuate hyperglycemia and even reverse diabetes. Here, we studied the strategy of implanting IPCs obtained from mesenchymal stromal cells (MSCs) from adipose tissue, comparing two different IPC implant sites, subcapsular renal (SR) and subcutaneous (SC), to investigate their putative protection against hippocampal damage, induced by STZ, in a rat DM1 model. Both implants improved hyperglycemia and reduced the serum content of advanced-glycated end products in diabetic rats, but serum insulin was not observed in the SC group. The SC-implanted group demonstrated ameliorated cognitive impairment (evaluated by novel object recognition) and modulation of hippocampal astroglial reactivity (evaluated by S100B and GFAP). Using GFP+ cell implants, the survival of cells at the implant sites was confirmed, as well as their migration to the pancreas and hippocampus. The presence of undifferentiated MSCs in our IPC preparation may explain the peripheral reduction in AGEs and subsequent cognitive impairment recovery, mediated by autophagic depuration and immunomodulation at the hippocampus, respectively. Together, these data reinforce the importance of MSCs for use in neuroprotective strategies, and highlight the logistic importance of the subcutaneous route for their administration.
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