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

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K16983
• 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): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: メカニカルストレス / エクソソーム / 歯根膜細胞 / micro RNA

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.

Free Research Field

歯周病学

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。