脊髄脱髄巣に移植されたSchwann細胞による機能回復の特徴

Characteristic Improvement of the Function following Schwann Cell Transplantation for Demyelinated Spinal Cord

I．はじめに

　中枢神経の外傷，脱髄性疾患などの脱髄巣では，神経興奮に関わる軸索のイオンチャンネルが消失し，神経伝導が途中で遮断されたり，伝導速度が著しく遅延する^{1,8,9,14,20,21）}．機能回復には軸索の髄鞘形成とそれに伴うナトリウムチャンネルなどのイオンチャンネルの形成が必要であるが^{2,5,9,20,21）}，髄鞘形成を行うoligodendrocyte（OL）自体が障害される^4,17）．OLまたはOLのprogenitor cellは髄鞘形成能が低く^18,21），したがって自然経過では十分な機能回復が望めないこともある．脱髄巣では軸索の断裂も認められるが^21），OLは軸索の再生を抑制する^16,19）．このような理由から中枢神経の脱髄巣に髄鞘形成細胞である末梢神経のSchwann cell（SC），olfactoryensheathing cell（OEC）を移植して治療しようとする試みがなされており，実験的脱髄巣の髄鞘形成およびそれに伴うイオンチャンネルの形成，電気生理学的機能の改善が証明されている^{4-10,12,13，20）}．また，移植されたSC，OECは脱髄巣に共存する断裂した軸索の再生にも貢献する可能性がある^9,11,15）．

　Feltsらが初めて，endogeneous SCによる脊髄脱髄巣の機能改善を報告したが，正常に比較して十分な機能が得られなかった^5）．その後Honmouらも培養したSCとastrocyte移植による同様の脱髄巣の機能について検討したが，正常には改善していない^7），OLとSCによって形成される髄鞘の違い，中枢神経軸索と末梢神経由来のSCとの関係，中枢神経軸索とSCが共同で形成する新たなイオンチャンネルなどが軸索の機能に影響すると考えられる．本論文では，移植されたSCによる有髄化された脊髄後索の電気生理学的性質を，同じくSCにて有髄化されている正常後根，OLにより有髄化されている正常後索と比較し，SC移植による髄鞘形成の機能的特徴を検討した．

Transplantation of Schwann cells (SCs) induced remyelination of demyelinated rat dorsal column (DC) axons and improved conduction. To investigate the difference between oligodendrocyte (OL) and SC myelination in conductive functions of axons, we compared normal DCs, demyelinated DCs, demyelinated DCs remyelinated by SC transplantation, and normal dorsal roots. All of the axons was originated from dorsal root ganglion neurons.

Dorsal roots of adult rats were demyelinated at T11 by X-ray irradiation and ethidium bromide, and transplanted with SCs (3×10⁴) of adult rats. Three weeks later, the spinal cord was removed and pinned in a recording chamber and compound action potentials (CAPs) were recorded, to investigate conduction properties (conduction velocity and response after high frequency stimulation). Normal DCs or dorsal roots were recorded in same manner.

Following transplantation of SCs, histological examination revealed SC-like patterns of remyelination in demyelinated DCs. SC transplantation improved significantly conduction properties compared to demyelin-ated axons, but less than normal DC. Moreover, remyelinated axons by SC transplantation showed as low amplitude of CAP as dorsal roots, but lower conduction velocity than dorsal roots. Though anatomical dif-ference and/or time after transplantation influenced the conduction, these result suggested that SC mye-lination resulted in lower amplitude of CAP than OL, and SC remyelination might be insufficient for con-duction velocity.