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Establishment of basic technology of MicroRNA-optimized mechanoresponsive periodontal ligament cell exosome for application to DDS

Research Project

Project/Area Number 21K16983
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Maruyama Kentaro  東北大学, 大学病院, 医員 (80833805)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsメカニカルストレス / エクソソーム / 歯根膜細胞 / micro RNA / miRNA / DDS
Outline of Research at the Start

歯周病における炎症反応において、抗炎症型M2マクロファージは、炎症を収束させ組織を治癒に向かわせるため、新規治療法のターゲットとして注目されている。申請者らが見出した抗炎症作用を有するメカニカルストレス応答性歯根膜細胞エクソソームは、M2マクロファージ誘導能を有することが示唆される。本研究の目的は、同エクソソームに含まれるM2マクロファージ分化誘導マイクロRNAを同定し、それらを高濃度に含包させたエクソソームによるドラッグデリバリーシステムを開発することである。本研究は、M2型マクロファージ分化誘導機構の解明や、歯周組織の炎症制御に対する創薬の開発に貢献することが期待される。

Outline of Final Research Achievements

We analyzed the expression levels of miRNAs contained in exosomes extracted from mechanically stressed periodontal ligament cells. Compared to periodontal ligament cell-derived exosomes without mechanical stress, mechanically stressed periodontal ligament cell-derived exosomes showed increased gene expression of has-miR-146a and has-miR-125a-5p. In contrast, no difference in expression of has-miR-126-3p was observed. hsa-miR-125a-5p mimic-transfected periodontal ligament cells showed increased gene expression of hsa-miR-125a-5p. In addition, the upregulation of hsa-miR-125a-5p gene expression was also observed in exosomes derived from mimic-transfected cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯周病における炎症の制御において、抗炎症型M2マクロファージが炎症を収束させ、組織を治癒に向かわせることが注目されている。申請者らはこれまでに抗炎症作用を有するメカニカルストレス応答性歯根膜細胞エクソソームを見出しているが、本研究では同エクソソームに含まれると推測されるM2マクロファージ分化誘導性micro RNAを同定し、それらを高濃度に含包させたエクソソームを用いたDDSへの基盤を構築することを目指した。本研究を通して得られた知見はM2マクロファージ分化誘導機構の解明や、メカニカルストレスを応用した生体細胞由来エクソソームを用いた炎症制御に対する創薬の開発に貢献することが期待される。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Serial Cultivation of an MSC-Like Cell Line with Enzyme-Free Passaging Using a Microporous Titanium Scaffold2023

    • Author(s)
      Sakisaka Y, Ishihata H, Maruyama K, Nemoto E, Chiba S, Nagamine M, Hasegawa H, Hatsuzawa T, Yamada S.
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: 1165-1165

    • DOI

      10.3390/ma16031165

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Extracellular Vesicles Derived From Murine Cementoblasts Possess the Potential to Increase Receptor Activator of Nuclear Factor-κB Ligand-Induced Osteoclastogenesis2022

    • Author(s)
      Sato Rei、Maruyama Kentaro、Nemoto Eiji、Sakisaka Yukihiko、Suzuki Shigeki、Li Jiajun、Numazaki Kento、Tada Hiroyuki、Yamada Satoru
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 13 Pages: 825596-825596

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.825596

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] セメント芽細胞由来エクソソームによる破骨細胞分化制御 RANKL誘導性破骨細胞形成に対する増強作用2022

    • Author(s)
      佐藤 令 , 丸山 顕太郎 , 根本 英二 , 向阪 幸彦 , 鈴木 茂樹 , 黎 家君 , 沼崎 研人 , 多田 浩之 , 山田 聡
    • Organizer
      日本歯周病学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 周期的伸展刺激を受容したヒト歯根膜線維芽細胞はPGE2を介してM2マクロファージ分化を誘導する2021

    • Author(s)
      丸山顕太郎、佐藤令、向阪幸彦、鈴木茂樹、根本英二、山田聡
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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