Functional Assessment of Genetically Modified Infrapatellar Fat Pad Mesenchymal Stem/Stromal Cell-Derived Extracellular Vesicles (EVs): Potential Implications for Inflammation/Pain Reversal in Osteoarthritis.

遺伝子改変した膝蓋下脂肪体由来間葉系幹細胞の細胞外小胞（EV）の機能評価：変形性関節症における炎症・疼痛逆転への潜在的意義（機械翻訳の邦題）

Cells2025Liebmann K, Castillo M, Jergova S, et al.

研究デザインその他の原著論文

対象ヒト・動物併記

記録の確認項目

研究デザイン: その他の原著論文
対象: ヒト・動物併記
出版年: 2025
出典: doi.org
抄録の表示: 表示あり
出版状態: 有効な記録
状態確認日: 2026/08/17
収集日: 2026/08/04
鮮度: 確認期限内
確認段階: 自動処理
記録状態: 公開

日本語要約（機械生成）

変形性関節症（OA）は、軟骨変性と慢性疼痛を特徴とする疾患であり、神経原性炎症が病態に関与する。本研究では、CGRP拮抗薬CGRP8-37を導入した膝蓋下脂肪体由来間葉系幹細胞（IFP-MSC）から得た細胞外小胞（aCGRP IFP-MSC EV）の治療効果を検討した。このEVは抗炎症性miRNAやタンパク質を豊富に含み、ネプリライシン（CD10）を発現してサブスタンスPを分解する。また、関節恒常性に関わるmiRNAと相互作用する11種類のLncRNAが同定された。in vitroでは、aCGRP IFP-MSC EVは後根神経節の炎症性マーカー（TNF、TLR4、MAPK8）を低下させ、軟骨細胞の異化・マトリックスリモデリングに関連する遺伝子発現を促進した。in vivoでは、関節内投与により疼痛行動が減弱し、軟骨構造が保たれ、PRG4陽性幹細胞の局在が回復し、サブスタンスPレベルが低下する傾向が見られた。組織学的解析ではコラーゲン組織の改善とマトリックス分解の減少が確認された。これらの結果から、aCGRP IFP-MSC EVは神経炎症、軟骨再生、関節恒常性に多面的な効果を発揮し、OAの構造変化と慢性疼痛の両方に対処する有望な疾患修飾療法となる可能性が示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Osteoarthritis (OA) is a debilitating joint disease affecting over 500 million people globally, characterized by cartilage degradation, chronic pain, and failed tissue repair. Neurogenic inflammation, driven by neuropeptides including Substance P (SP) and calcitonin gene-related peptide (CGRP), plays a key role in the pathogenesis of OA. This study explores the therapeutic potential of extracellular vesicles (EVs) derived from infrapatellar fat pad mesenchymal stem/stromal cells (IFP-MSCs) transduced with CGRP antagonist CGRP_8-37 (aCGRP IFP-MSC EVs). These EVs are enriched in anti-inflammatory miRNAs and proteins, and they express neprilysin (CD10), enabling SP degradation. Herein, several LncRNAs were identified, which have been known to interact with miRNAs that affect the knee joint homeostasis. Specifically, 11 LncRNAs (ZFAS1, EMX2OS, HOTAIRM1, RPS6KA2-AS1, DANCR, LINC-ROR, GACAT1, GNAS-AS1, HAR1A, OIP5-AS1, TERC) interact with miRNAs that promote cell proliferation, prevent apoptosis, and preserve homeostasis. In vitro, aCGRP IFP-MSC EVs downregulated pro-inflammatory markers (TNF, TLR4, MAPK8) in dorsal root ganglia and promoted chondrocyte gene expression consistent with anabolism and matrix remodeling. In vivo, intra-articular EV delivery attenuated pain behaviors, preserved the cartilage structure, restored PRG4+ stem/progenitor cell localization, and trended toward reduced SP levels. Histological analysis confirmed improved collagen organization and reduced matrix degradation. These findings suggest that aCGRP IFP-MSC EVs exert multimodal effects on neuroinflammation, cartilage regeneration, and joint homeostasis. This cell-free, gene-enhanced EV therapy offers a promising disease-modifying strategy for the treatment of OA, with the potential to address both structural changes and chronic pain associated with this disease.

MeSH

Adipose TissueAnimalsCalcitonin Gene-Related PeptideExtracellular VesiclesHumansInflammationMaleMesenchymal Stem CellsMiceMicroRNAsOsteoarthritisPainRNA, Long Noncoding

DOI 10.3390/cells14241952

PMID 41439971

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