배경: 세포 대체 치료는 혈관성 치매(vascular dementia, VaD)를 포함한 신경퇴행성 질환에서 손상된 조직의 기능을 회복하거나 수리하는 유일한 치료법이다. 그러나 현재의 VaD 치료는 근본적인 소혈관 질환의 진행을 늦추거나 완화하는 데 초점이 맞추어져 있다. 본 연구는 VaD 동물 모델에서 인간 유도 만능줄기세포(human-induced pluripotent stem cell, hiPSC) 유래 신경 전구세포(neural progenitor cells, NPCs)를 투여한 후 신경인지의 개선이 나타나는지를 확인하고자 하였다. 방법: 마취 후, 10–12주령 수컷 C5BL/6 마우스를 가짜수술(sham) 또는 양측 경동맥 협착(bilateral carotid artery stenosis, BCAS) 수술에 배정하였다. BCAS의 경우, 0.18-mm 마이크로 코일을 양측 총경동맥 주위에 감아 전 전반 뇌에서 만성 혈관부전이 유발되도록 하였다. 수술 1일 후, 마우스에 생리식염수(phosphate buffer solution) 또는 꼬리정맥을 통해 hiPSC로부터 유도된 NPC를 15일 동안 투여하였고, 가짜수술(sham, n = 6), VEH(n = 6), NPC(n = 7) 군으로 나누었다. 수술 3개월 후, Y-미로 검사(Y-maze test, YMT), 수동 회피 검사(passive avoidance test, PAT), 새로운 물체 인지 검사(novel object recognition test, NORT)를 포함한 신경행동검사를 수행하였다. 마지막으로, 뇌를 절편하여 면역조직화학(IHC)을 통해 미세아교세포(Iba-1), 성상교세포(GFAP) 활성화, 그리고 수초(myelin) (MBP) 퇴행을 평가하였다. 결과: NPC 군은 VEH 군에 비해 PAT 잠복기(p = 0.01)와 NORT에서의 변별지수(p = 0.043)가 유의하게 증가하였다. 그러나 YMT에서의 변화는 NPC 군이 VEH 군보다 유의하게 더 높지 않았다(p = 0.65). IHC 결과, GFAP- 및 IBA-1 양성 세포 수는 NPC 군에서 VEH 군에 비해 현저히 낮았다(p < 0.05). 또한 MBP 밀도는 NPC 군에서 더 높았다. 결론: hiPSC 유래 NPC는 뇌 관류 저하성 VaD 마우스에서 치료 잠재력을 지닌다. NPC는 염증 반응을 감소시키고 탈수초화를 예방함으로써 VaD 동물의 작업 기억을 개선한다.
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