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皮膚細胞の毛包（HF）の再生への皮膚細胞の適用は、大きな注目を集めています。しかし、培養された真皮乳頭細胞（DPC）は、通過中に毛の成長を誘発する能力を失い、有用性を制限する傾向があります。蓄積された証拠は、DPCが主に独自のパラクリン特性を介してHF成長を調節し、細胞外小胞（EV）に基づいて治療の可能性を高めることを示しています。この研究では、髪の成長の活性化に関する高パスおよび低パセージのヒト頭皮卵胞皮膚乳頭細胞（DP-EV）からのEVSの効果を調査し、基礎となるメカニズムを調査しました。DP-EVは、超遠心分離により分離され、ヒト頭皮卵胞、毛マトリックス細胞（MXC）、および外根シース細胞（ORSC）で培養され、低パセージDP-EVがHF伸長と細胞増殖の活性化を促進しました。ハイスループットmiRNAシーケンスとバイオインフォマティクス分析により、低（P3）と高（P8）の継代DP-EVの間で差次的に発現された100のmiRNAが特定されました。1803重複する標的遺伝子のGOおよびKEGG経路分析により、BMP/TGF-βシグナル伝達経路の有意な濃縮が明らかになりました。BMP2は、重複する遺伝子のハブとして同定されました。低パセージDP-EVSで非常に濃縮されたmiR-140-5pは、BMP2の潜在的な調節因子として特定されました。miR-140-5pによるBMP2の直接抑制は、デュアルルシフェラーゼレポーターアッセイによって確認されました。さらに、DP-EVSにおけるmiR-140-5pの過剰発現と阻害は、それぞれBMPシグナル伝達成分の発現を抑制し、増加させ、このmiRNAが髪の成長と細胞増殖に重要な役割を果たすことを示しています。DP-EVは、DPCSから上皮細胞にmiR-140-5pを輸送し、BMP2をダウンレギュレートします。したがって、DPC由来の小胞miR-140-5pは、脱毛症の治療標的を表します。
皮膚細胞の毛包（HF）の再生への皮膚細胞の適用は、大きな注目を集めています。しかし、培養された真皮乳頭細胞（DPC）は、通過中に毛の成長を誘発する能力を失い、有用性を制限する傾向があります。蓄積された証拠は、DPCが主に独自のパラクリン特性を介してHF成長を調節し、細胞外小胞（EV）に基づいて治療の可能性を高めることを示しています。この研究では、髪の成長の活性化に関する高パスおよび低パセージのヒト頭皮卵胞皮膚乳頭細胞（DP-EV）からのEVSの効果を調査し、基礎となるメカニズムを調査しました。DP-EVは、超遠心分離により分離され、ヒト頭皮卵胞、毛マトリックス細胞（MXC）、および外根シース細胞（ORSC）で培養され、低パセージDP-EVがHF伸長と細胞増殖の活性化を促進しました。ハイスループットmiRNAシーケンスとバイオインフォマティクス分析により、低（P3）と高（P8）の継代DP-EVの間で差次的に発現された100のmiRNAが特定されました。1803重複する標的遺伝子のGOおよびKEGG経路分析により、BMP/TGF-βシグナル伝達経路の有意な濃縮が明らかになりました。BMP2は、重複する遺伝子のハブとして同定されました。低パセージDP-EVSで非常に濃縮されたmiR-140-5pは、BMP2の潜在的な調節因子として特定されました。miR-140-5pによるBMP2の直接抑制は、デュアルルシフェラーゼレポーターアッセイによって確認されました。さらに、DP-EVSにおけるmiR-140-5pの過剰発現と阻害は、それぞれBMPシグナル伝達成分の発現を抑制し、増加させ、このmiRNAが髪の成長と細胞増殖に重要な役割を果たすことを示しています。DP-EVは、DPCSから上皮細胞にmiR-140-5pを輸送し、BMP2をダウンレギュレートします。したがって、DPC由来の小胞miR-140-5pは、脱毛症の治療標的を表します。
The application of dermal papilla cells to hair follicle (HF) regeneration has attracted a great deal of attention. However, cultured dermal papilla cells (DPCs) tend to lose their capacity to induce hair growth during passage, restricting their usefulness. Accumulating evidence indicates that DPCs regulate HF growth mainly through their unique paracrine properties, raising the possibility of therapies based on extracellular vesicles (EVs). In this study, we explored the effects of EVs from high- and low-passage human scalp follicle dermal papilla cells (DP-EVs) on activation of hair growth, and investigated the underlying mechanism. DP-EVs were isolated by ultracentrifugation and cultured with human scalp follicles, hair matrix cells (MxCs), and outer root sheath cells (ORSCs), and we found low-passage DP-EVs accelerated HF elongation and cell proliferation activation. High-throughput miRNA sequencing and bioinformatics analysis identified 100 miRNAs that were differentially expressed between low- (P3) and high- (P8) passage DP-EVs. GO and KEGG pathway analysis of 1803 overlapping target genes revealed significant enrichment in the BMP/TGF-β signaling pathways. BMP2 was identified as a hub of the overlapping genes. miR-140-5p, which was highly enriched in low-passage DP-EVs, was identified as a potential regulator of BMP2. Direct repression of BMP2 by miR-140-5p was confirmed by dual-luciferase reporter assay. Moreover, overexpression and inhibition of miR-140-5p in DP-EVs suppressed and increased expression of BMP signaling components, respectively, indicating that this miRNA plays a critical role in hair growth and cell proliferation. DP-EVs transport miR-140-5p from DPCs to epithelial cells, where it downregulates BMP2. Therefore, DPC-derived vesicular miR-140-5p represents a therapeutic target for alopecia.
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