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학술저널
저자정보
황동훈 (아주대학교) 박희환 (아주대학교) 신해영 (로고스바이오시스템즈) Yuexian Cui (Yanbian University Hospital) 김병곤 (아주대학교)
저널정보
한국뇌신경과학회 Experimental Neurobiology Experimental Neurobiology Vol.27 No.6
발행연도
2018.1
수록면
489 - 507 (19page)

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Survival and migration of transplanted neural stem cells (NSCs) are prerequisites for therapeutic benefits in spinal cord injury. We have shown that survival of NSC grafts declines after transplantation into the injured spinal cord, and that combining treadmill training (TMT) enhances NSC survival via insulin-like growth factor-1 (IGF-1). Here, we aimed to obtain genetic evidence that IGF-1 signaling in the transplanted NSCs determines the beneficial effects of TMT. We transplanted NSCs heterozygous (+/-) for Igf1r, the gene encoding IGF-1 receptor, into the mouse spinal cord after injury, with or without combining TMT. We analyzed the influence of genotype and TMT on locomotor recovery and survival and migration of NSC grafts. In vitro experiments were performed to examine the potential roles of IGF-1 signaling in the migratory ability of NSCs. Mice receiving +/- NSC grafts showed impaired locomotor recovery compared with those receiving wild-type (+/+) NSCs. Locomotor improvement by TMT was more pronounced with +/+ grafts. Deficiency of one allele of Igf1r significantly reduced survival and migration of the transplanted NSCs. Although TMT did not significantly influence NSC survival, it substantially enhanced the extent of migration for only +/+ NSCs. Cultured neurospheres exhibited dynamic motility with cytoplasmic protrusions, which was regulated by IGF-1 signaling. IGF-1 signaling in transplanted NSCs may be essential in regulating their survival and migration. Furthermore, TMT may promote NSC graft-mediated locomotor recovery via activation of IGF-1 signaling in transplanted NSCs. Dynamic NSC motility via IGF-1 signaling may be the cellular basis for the TMT-induced enhancement of migration.

목차

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참고문헌 (60)

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Cusimano M / 2012 / Transplanted neural stem/precursor cells instruct phagocytes and reduce secondary tissue damage in the injured spinal cord / Brain 135:447~460 google schola Peruzzotti-Jametti L / 2018 / Macrophage-derived extracellular succinate licenses neural stem cells to suppress chronic neuroinflammation / Cell Stem Cell 22:355~368.e13 google schola Salewski RP / 2015 / Transplantation of induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells mediate functional recovery following thoracic spinal cord injury through remyelination of axons / Stem Cells Transl Med 4:743~754 google schola Hawryluk GW / 2012 / An in vivo characterization of trophic factor production following neural precursor cell or bone marrow stromal cell transplantation for spinal cord injury / Stem Cells Dev 21:2222~2238 google schola Yasuda A / 2011 / Significance of remyelination by neural stem/progenitor cells transplanted into the injured spinal cord / Stem Cells 29:1983~1994 google schola

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