Establishment of anti-inflammatory M2 macrophage polarization control theory using mechanical stress-induced periodontal ligament cell exosome

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K19013
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Maruyama Kentaro 東北大学, 大学病院, 医員 (80833805)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: エクソソーム / メカニカルストレス / マクロファージ

Outline of Final Research Achievements

Addition of exosomes secreted from mechanically stressed human periodontal ligament cells to interleukin (IL) -4 stimulated mouse macrophage cell line RAW264.7 enhanced the expression of the M2 macrophage marker Arginase-1 gene. Furthermore, addition of the exosome to Interferon (IFN) γ and Lipopolysaccharide (LPS) stimulated RAW264.7 suppressed gene and protein expression of the inflammatory cytokine Tumor necrosis factor (TNF) -α, and enhanced gene and protein expression of the anti-inflammatory cytokine IL-10.

Free Research Field

歯周病学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

炎症性M1型マクロファージと抗炎症・組織修復性M2型マクロファージの適切なM1/M2バランスは組織の恒常性の維持に極めて重要であり、その破綻は組織破壊や慢性炎症の持続などの病態形成につながることが知られている。本研究は、最近申請者らが見出したメカニカルストレス応答性歯根膜細胞エクソソームによるM2マクロファージ分化の制御機構を確立することを目的としており、エクソソームによるマクロファージM1/M2極性バランスの制御理論に基づいた新たな炎症治療薬の開発につながることが期待される。