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上海交大傅德皓教授團隊 ACS Nano: 仿生納米囊泡逆轉(zhuǎn)骨髓內(nèi)皮細胞分泌表型治療骨質(zhì)疏松癥
2022-07-13  來源:高分子科技

  最新研究發(fā)現(xiàn),骨髓血管內(nèi)皮細胞(BMECs)對骨髓微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)揮了非常重要的功能。BMECs能夠分泌多種細胞因子,通過旁分泌作用調(diào)節(jié)骨代謝,包括血小板源性生長因子(PDGF),轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β),成纖維細胞生長因子(FGF),信號素(semaphorin),一氧化氮(NO),多效生長因子(pleiotrophin),腺苷(adenosine),骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMPs),前列腺素(prostaglandin)和白介素(IL)等。因此,靶向BMECs并且調(diào)控其分泌功能,改善骨代謝微環(huán)境,有望成為治療骨質(zhì)疏松癥的新的有效策略。然而,在本研究之前,納米醫(yī)學領域尚無關于靶向BMECs治療骨代謝疾病的相關報道。


圖1 仿生納米囊泡構(gòu)建及其治療骨質(zhì)疏松癥的具體機制


  上海交通大學傅德皓教授課題組近期報道了一種能夠靶向BMECs并且通過逆轉(zhuǎn)其分泌表型治療骨質(zhì)疏松癥的仿生納米囊泡。該仿生納米囊泡是通過對人誘導多能干細胞來源的內(nèi)皮細胞(iPSCs-ECs)進行連續(xù)擠出而獲得,囊泡膜表面高表達CXCR4分子,因而具有骨髓歸巢能力。另一方面,由于其血管內(nèi)皮細胞來源的特性導致囊泡與BMECs有著更強的親和能力。此外,第二代高通量RNA測序技術發(fā)現(xiàn),由低氧培養(yǎng)的iPSCs-ECs制備的仿生納米囊泡攜帶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攝取了這些仿生納米囊泡后,能夠產(chǎn)生更多的TGF-β,IL-10和前列腺素E2,間接促進了骨髓間充質(zhì)干細胞的成骨分化,抑制其成脂分化,并且促進了骨髓巨噬細胞的抗炎型M2極化,從而糾正了骨質(zhì)疏松癥微環(huán)境中的骨-脂分化失衡和M1-M2極化失衡。 


圖2 仿生納米囊泡的BMEC靶向性


  本文以“Bioinspired nanovesicles convert the skeletal endothelium-associated secretory phenotype to treat osteoporosis”為題發(fā)表在ACS Nano雜志上,上海交通大學醫(yī)學院附屬第一人民醫(yī)院為第一作者及通訊作者單位,第一作者為崔永志博士,通訊作者為傅德皓教授。


  上述工作是團隊近期骨靶向納米顆粒相關研究的最新進展之一。上海交通大學醫(yī)學院附屬第一人民醫(yī)院創(chuàng)傷骨科傅德皓教授課題組長期致力于骨靶向納米顆粒、骨代謝疾病機制和骨組織工程相關研究。相關成果發(fā)表于ACS Nano,Bioactive materials,Pharmacology & Therapeutics,Redox biology, Journal of nanobiotechnologyJBJS等期刊上。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03781

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