上海交大傅德皓教授团队 ACS Nano: 仿生纳米囊泡逆转骨髓内皮细胞分泌表型治疗骨质疏松症

2022-07-13 来源：高分子科技

最新研究发现，骨髓血管内皮细胞（BMECs）对骨髓微环境的稳态调节发挥了非常重要的功能。BMECs能够分泌多种细胞因子，通过旁分泌作用调节骨代谢，包括血小板源性生长因子（PDGF），转化生长因子β（TGF-β），成纤维细胞生长因子（FGF），信号素（semaphorin），一氧化氮（NO），多效生长因子（pleiotrophin），腺苷（adenosine），骨形态发生蛋白（BMPs），前列腺素（prostaglandin）和白介素（IL）等。因此，靶向BMECs并且调控其分泌功能，改善骨代谢微环境，有望成为治疗骨质疏松症的新的有效策略。然而，在本研究之前，纳米医学领域尚无关于靶向BMECs治疗骨代谢疾病的相关报道。

图1 仿生纳米囊泡构建及其治疗骨质疏松症的具体机制

上海交通大学傅德皓教授课题组近期报道了一种能够靶向BMECs并且通过逆转其分泌表型治疗骨质疏松症的仿生纳米囊泡。该仿生纳米囊泡是通过对人诱导多能干细胞来源的内皮细胞（iPSCs-ECs）进行连续挤出而获得，囊泡膜表面高表达CXCR4分子，因而具有骨髓归巢能力。另一方面，由于其血管内皮细胞来源的特性导致囊泡与BMECs有着更强的亲和能力。此外，第二代高通量RNA测序技术发现，由低氧培养的iPSCs-ECs制备的仿生纳米囊泡携带了大量的具有促血管形成和抗炎功能的miRNAs，包括miR-21-5p，miR-100-5p，miR-126-3p和miR-1246。BMECs摄取了这些仿生纳米囊泡后，能够产生更多的TGF-β，IL-10和前列腺素E2，间接促进了骨髓间充质干细胞的成骨分化，抑制其成脂分化，并且促进了骨髓巨噬细胞的抗炎型M2极化，从而纠正了骨质疏松症微环境中的骨-脂分化失衡和M1-M2极化失衡。

图2 仿生纳米囊泡的BMEC靶向性

本文以“Bioinspired nanovesicles convert the skeletal endothelium-associated secretory phenotype to treat osteoporosis”为题发表在ACS Nano杂志上，上海交通大学医学院附属第一人民医院为第一作者及通讯作者单位，第一作者为崔永志博士，通讯作者为傅德皓教授。

上述工作是团队近期骨靶向纳米颗粒相关研究的最新进展之一。上海交通大学医学院附属第一人民医院创伤骨科傅德皓教授课题组长期致力于骨靶向纳米颗粒、骨代谢疾病机制和骨组织工程相关研究。相关成果发表于ACS Nano，Bioactive materials，Pharmacology & Therapeutics，Redox biology， Journal of nanobiotechnology和JBJS等期刊上。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03781

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（责任编辑：xu）

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