東京科學大學醫齒學綜合研究科教授岩田隆紀、非常勤講師劉安豪、研究生Gao Jingyi、研究生Ye Yint Kaung Myint等組成的研究團隊證實，人牙周膜間充質幹細胞（hPDL-MSC）來源的細胞外囊泡（EV）中所含微小RNA（miRNA）可調節幹細胞向成骨細胞分化及細胞增殖。研究確認EV可抑制小鼠牙周炎模型中的炎性牙槽骨破壞。該成果有望應用於牙周炎的新型無細胞治療。相關成果於9月23日發表於《Cell Communication and Signaling》。
圖1 向牙周炎模型小鼠局部給予EV後上頜磨牙區的微型CT圖像。相較於未給藥組（左），給予EV（右）後牙槽骨形態及骨嵴高度、連續性得到恢復。（圖片提供：東京科學大學）
牙周炎是破壞牙齦、牙周膜、牙槽骨、牙骨質等支撐牙齒組織的慢性炎症性疾病，病情進展至重症時，不僅會造成牙齒脫落，還會誘發其他疾病。
人牙周膜間充質幹細胞（hPDL-MSC）具有自我複製能力、多分化能力和免疫調節能力，可分泌多種生理活性因子，參與組織修復。其中，該細胞釋放的細胞外囊泡（EV）是奈米級膜囊泡，內含蛋白質、脂質、RNA等生理活性分子，向細胞傳遞資訊。因此，給予EV而不施用細胞本身的「無細胞治療」載體利用受到關注。
另一方面，EV的組成和功能受來源細胞狀態、傳代數、培養條件等影響。
本次研究團隊探討了EV在牙周組織再生，特別是牙槽骨重建中的應用。研究全面解析了不同細胞狀態hPDL-MSC所採集EV中含有的miRNA，旨在鑑定功能性miRNA並闡明作用機制。
研究採用多名獨立供者來源的hPDL-MSC，回收並解析了不同細胞狀態和培養條件下分泌的EV。
結果發現，來自原本骨形成能力強、傳代次數少且在適宜培養條件下培養的細胞所獲得的EV，顯示出更強的成骨細胞分化誘導能力。
隨後，研究團隊透過miRNA微陣列分析，鎖定miR-181c-5p作為高成骨誘導活性EV中大量攜帶的功能性miRNA候選分子。
該miRNA隨成骨誘導進展表達量增加，過表達後多個骨形成相關指標上升。研究證實，它可經由RNF150-MAP3K5-p38通路促進成骨分化。
此外，研究認為，對E3泛素連接酶RNF150的抑制會造成MAP3K5蓄積，並引起p38磷酸化與活化，進而促進成骨分化。
向牙周炎小鼠模型局部施用hPDL-MSC來源EV後，促進了牙槽骨嵴和根分叉部骨破壞的恢復。釉牙骨質界至牙槽骨嵴的距離縮短，炎症表現和牙骨細胞活性也下降。
此外，透過調查EV來源的let-7c-3p，查明該EV參與細胞增殖、代謝、遷移等，透過促進hPDL-MSC的幹細胞性和增殖能力，抑制其向成骨細胞分化的過渡。
研究還發現，EV中含有的多個miRNA分別透過不同靶分子和信號通路調控hPDL-MSC的分化命運。
如果能夠製備出人為調控不同功能miRNA的多功能EV，將有望推動療效更佳的再生醫療製劑的開發。
岩田教授表示：「細胞外囊泡因來源的細胞狀態不同而功能差異很大，因此查明其在實際發揮作用的分子十分困難。此次能夠直接展示參與牙周組織再生的microRNA及其作用機制，是牙周再生醫療領域的重大進展，未來希望推動開發再現性和安全性更高的無細胞治療。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Cell Communication and Signaling
論文：Targetome-defined miR-181c Signaling from Extracellular Vesicles Governs Periodontal MSC Fate via RNF150-MAP3K5
DOI：10.1007/s12015-026-11160-2
