Human BMP4 mRNA Encapsulated in Lipid Nanoparticle for Bone and Articular Cartilage Repair in Aged Mice.
老化マウスにおける骨および関節軟骨修復のための脂質ナノ粒子封入ヒトBMP4 mRNA (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 未確定
- 出版年
- 2026
- 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)
骨欠損や加齢性変形性関節症は治療が困難である。本研究では、脂質ナノ粒子に封入したヒトBMP4 mRNA(hBMP4 mRNA/LNP)の骨および軟骨修復効果を老化マウスで検討した。in vitroでは、hBMP4 mRNA/LNP処理したヒト間葉系幹細胞がBMP4タンパク質を分泌し、骨芽細胞分化を促進した。in vivoでは、50μgのhBMP4 mRNA/LNPをフィブリンシーラントと共に頭蓋骨欠損部に投与したところ、2週間での限定的な新生骨形成のみが認められた。一方、膝関節内に2.5μgおよび5μgを注射したところ、軟骨喪失の抑制、OARSIスコアの低下、軟骨特異的マトリックスCOL2の改善が認められた。5μg投与ではSOX9陽性細胞の割合が有意に増加し、疼痛緩和の傾向も見られた。血清ヒアルロン酸値に変化はなかった。結論として、hBMP4 mRNA/LNPは老化マウスの軟骨修復を改善し軟骨変性を遅延させるが、骨修復効果は限定的であり、加齢性変形性関節症の治療法として有望である。
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
Segmental bone defects and age-related osteoarthritis (OA) are clinically challenging in terms of treatment. Although preclinical studies have demonstrated efficacy for bone defect healing and OA using ex vivo gene therapy or biomaterial sustained-release delivery, few such treatments have translated into clinical therapies due to safety concerns. Bone morphogenetic proteins belong to the transforming growth factor β (TGFβ) superfamily and are effective in bone and cartilage regeneration/repair. Among BMPs, BMP4 is not only effective in promoting bone and cartilage repair but also promotes stem cell renewal potential and exhibits anti-aging effects. Therefore, the aim of this study is to investigate whether human BMP4 mRNA encapsulated in lipid nanoparticles (hBMP4 mRNA/LNP) can promote bone and cartilage repair. In vitro data demonstrated that hBMP4 mRNA/LNP-treated human MSCs secreted BMP4 protein, as detected by ELISA, and enhanced osteogenic differentiation. In vivo results demonstrated that hBMP4 mRNA/LNP at a 50 µg dose promoted limited new bone formation only at 2 weeks after creation of defect in critical-sized calvarial bone defects in aged mice when delivered using fibrin sealant hydrogel, as revealed by micro-CT and histology. However, intra-articular injection (IA) of lower doses (2.5 and 5 µg) in aged mice knee joints prevented cartilage loss, as demonstrated by micro-CT; decreased OARSI histology scores; and improved cartilage-specific matrix COL2. hBMP4 mRNA/LNP at a 5 μg dose significantly increased SOX9+ cells per normalized cartilage area as well as the percentage of SOX9+ cells in the cartilage area. hBMP4 mRNA/LNP treatment showed a trend of pain alleviation and did not change serum hyaluronic acid levels. In conclusion, human BMP4 mRNA encapsulated in lipid nanoparticles improved cartilage repair and delayed cartilage degeneration in aged mice, while having a limited effect on bone healing, even at a higher dosage. These results suggest that hBMP4 mRNA encapsulated with lipid nanoparticles represents a promising treatment for age-related OA.
DOI 10.3390/jfb17060273
PMID 42346664
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