Mechanisms of neuropathic pain elucidated by microglia-derived exosomes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K18241
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: KANO Fumiya 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (40801626)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 神経障害性疼痛 / 歯髄幹細胞 / 培養上清 / マクロファージ / ミクログリア

Outline of Final Research Achievements

In neuropathic pain, injury or diseases of the somatosensory system often result in chronic pain. Currently, there is no effective drug for the definitive treatment of NP. We investigated the therapeutic potential of conditioned medium derived from stem cells from human exfoliated deciduous teeth (CM) against NP using a mouse partial sciatic nerve ligation (PSL) model. In the behavioral test, intravenous administration of CM greatly improved PSL-induced hypersensitivity. We found that treatment with CM resulted in the recruitment of M2 macrophages in the injured sciatic nerve and ipsilateral L4/L5 dorsal root ganglion and suppressed microglial activation in the spinal cord. We found that M2-CM directly suppressed the expression of nociceptive receptors as well as proinflammatory mediators in Schwann cells.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経障害性疼痛などの慢性疼痛は発症機序が不明な点から、根本的な治療法の確立には未だ至っていない。近年、神経組織の炎症が慢性疼痛の維持と悪化と関連すると報告がある。本研究は、PSL後に末梢から脊髄で活性化したマクロファージ／ミクログリアをM2へ誘導することで、マウスの疼痛過敏状態を改善することを見出した。さらにM2から分泌される疼痛制御因子群を明らかにできた。これらの知見は、神経障害性疼痛だけなく、多くの慢性疼痛へ対する新たな製剤化および創薬への途を開いた。以上の方法は、慢性疼痛の原因となる神経炎症と免疫細胞をターゲットにしているため、既存薬とに比べ有効であると考える。