慢性および急性の下肢虚血（筋幹虚血）における筋幹細胞の in vivo 解析

損傷後の筋肉の再生は、筋形成と血管形成の調整を必要とする多面的なプロセスです。 この調整が病理学的状況で変化するかどうか、元の欠陥が筋原性細胞（変性性ミオパチー）または血管（慢性虚血肢）に由来するかどうかについては、十分に研究されていません。

末梢動脈疾患 (PAD) 患者の慢性虚血肢は筋力低下を引き起こし、運動耐容能を低下させます。 慢性虚血肢を有するPAD患者は、より進行した段階、すなわち重篤な虚血肢では、主に歩行時の間欠性跛行または安静時の痛みに悩まされます。 PAD は、筋細胞のアポトーシスと萎縮、線維タイプの切り替え (I 型から II 型へ)、筋脂肪含有量の増加、および除神経と関連しています。 根底にあるメカニズムは血行力学に由来しており、下肢に血液を供給する主要動脈のアテローム性動脈硬化性閉塞に関連しています。 しかし、追加のメカニズムが四肢の症状に寄与しており、血流の減少だけでは症候性 PAD 患者の運動制限を説明できません。 これらのメカニズムには、運動誘発性虚血および安静時の再灌流、内皮機能不全、酸化ストレス、炎症、および筋肉代謝異常中の一連の病理学的反応が含まれます。 驚くべきことに、慢性虚血肢の病態生理学におけるSCの関与は見落とされてきた。 進行した PAD における SC の再生能力は、長期にわたる虚血によって圧倒されると想定できます。 この場合、既知の血管新生促進特性を考慮すると、SC再生能力の低下が筋萎縮および四肢灌流の悪化に関与している可能性があります。 一貫して、前臨床研究では、血管新生促進因子と筋原性因子の併用送達が虚血筋の回復を改善することが示されていますが、血管内手術や血管新生因子（組換えタンパク質または遺伝子治療）または血管新生細胞（細胞治療）の投与では効果が限定的でした。 これは、筋形成とともに血管新生を促進することが、より適切な治療戦略である可能性があることを示しています。

したがって、血管新生障害および/または筋形成障害は、慢性肢虚血の新規プレーヤーであり、筋肉の機能障害を遅らせるか緩和するための潜在的な治療標的を表す可能性があります。

PAD患者の場合、大腿膝窩バイパス手術中に筋生検が行われます。 対照筋生検は、虚血性以外の理由（膝窩動脈瘤、膝窩絞扼症候群）で下肢の整形外科手術または大腿膝窩バイパス術を受けている患者に実施されます。並行して、6時間未満の急性下肢虚血を伴う非PAD患者のヒトSC（塞栓起源から）が得られます。 PAD 研究では、自己免疫疾患、活動性がん、末期腎疾患、生検部位近くの組織壊死や浮腫のある患者はこの研究から除外されます。

3つの主要な評価が実行されます。

1. 地形研究：SCの数、分布、および毛細血管の相対的な近接性、繊維タイプ、標準的な薄い横断切片に適用される免疫組織化学、および透明な筋肉の厚いセグメントに基づいています。
2. 機能研究：SC初代細胞培養およびSC-EC共培養系に基づく、虚血患者と対照患者間のSCの筋形成能のin vitroおよびin vivo比較。 最終的には、免疫抑制マウスの損傷した筋肉へのSC移植は、筋形成能力を評価することを目的としています。
3. トランスクリプトーム分析: PAD 患者、対照筋肉、および急性虚血患者の虚血筋から選別された SC および EC の解析。

研究者の目標は、急性虚血（正常な筋肉機能の状況下）と比較した慢性虚血（筋萎縮および筋力低下の状況下）に対する EC および SC の分子適応を分析および比較することです。分析では特に注意が払われます。筋肉再生中の筋形成/血管形成カップリングにすでに関与している経路に影響を与えます。