首页研究 › J Nanobiotechnology | 浙二骨科吴浩波主任团队综述:间充质干细胞来源的外泌体作为生物活性材料在腱骨愈合中的治疗潜力和机制

J Nanobiotechnology | 浙二骨科吴浩波主任团队综述:间充质干细胞来源的外泌体作为生物活性材料在腱骨愈合中的治疗潜力和机制

 

肌腱损伤是一种常见的运动损伤,可导致极度疼痛,甚至残疾。前交叉韧带和肩袖是两种最常见的软组织损伤结构。肌腱和韧带附着在骨骼上的界面称为起止点,是应力集中的位置。因此,肩袖和前交叉韧带易受到过度使用损伤。临床上,大多数情况下肩袖和前交叉韧带起止点损伤需要手术重建。然而,手术后的再撕裂率很高,由于起止点的愈合大多数是以瘢痕组织愈合为主,生理结构及力学性能的恢复较为困难,同时,肌腱-骨整合效果不佳也是一个非常棘手的临床难题。间充质干细胞(MSCs)是一种多能干细胞,具有自我更新能力和分化为软骨细胞、成骨细胞和脂肪细胞等多种细胞的能力。大量研究表明,MSCs可以促进血管生成和细胞增殖,减轻炎症反应,并产生大量参与修复的生物活性分子。这些作用可能是通过MSCs的旁分泌机制,特别是通过释放外泌体来实现的。外泌体(Exosomes)是具有脂质双层和膜结构的纳米级细胞外囊泡,通过在细胞间传递具有生物活性的脂质、蛋白质和核酸等来影响受体细胞的生理和病理过程,在促进腱骨愈合中发挥重要作用。

 

111

图1 外泌体的结构,形成和传递过程

 

近日,浙江大学医学院附属第二医院吴浩波团队总结了间充质干细胞来源的外泌体的作用及其促进腱-骨愈合的潜在机制,并且讨论了间充质干细胞来源的外泌体在腱-骨损伤中的应用前景。该综述文章以“Therapeutic potential and mechanisms of mesenchymal stem cell-derived exosomes as bioactive materials in tendon–bone healing”为题发表在J Nanobiotechnology杂志上。硕士研究生邹嘉轩杨伟男为本文第一作者,吴浩波主任医师、刘安副主任医师和山东大学附属第二医院陈静研究员为本文的通讯作者。

222

 

在该综述文章中,作者回顾了间充质干细胞来源的外泌体(MSC-exos)的潜在作用,重点阐述了MSC-exos 促进腱-骨愈合的机制主要归因于三个方面:(1)MSC-exos的抗炎作用可以减少炎症细胞向腱-骨交界处的浸润,并诱导巨噬细胞从M1表型向M2表型极化,从而减少促炎细胞因子,减少细胞凋亡,增加细胞增殖,减少纤维血管瘢痕组织的形成,促进纤维软骨附着点的再生;(2)MSC-exos可以促进腱-骨交界处周围的血管生成,这对于促进腱骨愈合至关重要;(3)MSC-exos 的成骨和抑制骨溶解作用可以促进肌腱移植物与骨隧道的骨整合,从长远来看,这将大大降低了手术后的再撕裂率。

333

图2 间充质干细胞外泌体在腱骨损伤中的机制

 

此外,作者还讨论了 MSC-exos 在促进腱骨愈合方面的可能应用。其一,外泌体可作为纳米载体用于药物传递统系来治疗各类疾病,与细胞疗法相比,具有无细胞毒性、免疫原性低、循环稳定性高、生物相容性好等优势。重点聚焦在外泌体通过传递miRNA和蛋白质来促进腱骨愈合的机制。并介绍了目前外泌体载药的方法及其优缺点。其二,直接将外泌体注射到损伤区域可能导致外泌体无法发挥其作用,由于水溶液中的游离外泌体会流走或被快速清除,导致难以保留在损伤区域。因此,外泌体可结合生物材料,如水凝胶等,以剂量和时间依赖性方式控制外泌体释放,达到有效的药物浓度,从而促进腱-骨愈合。这些发现可能为腱-骨损伤的治疗提供新的研究方向。

 

 

专家简介

444

吴浩波

主任医师,博士研究生导师,浙江大学医学院附属第二医院骨科副主任,骨科关节外科党支部书记。

学术兼职:中华医学会骨科学分会第十一届委员会康复学组委员,中华医学会运动医疗分会青年委员,中华医学会运动医疗分会上肢运动创伤学组委员,中国医师协会骨科医师分会第五届委员会人工关节感染学组委员,中国医师协会骨科医师分会第五届委员会髋关节学组委员,中国医师协会骨科医师分会青年委员、关节外科青年工作组委员,中国医师培训学院骨科专业学院关节亚专科委员会委员,中华医学会浙江省骨科学分会青年委员,中国医师协会浙江省医师分会关节微创与快速康复学组副组长,浙江省医学会骨科学分会青年委员会副主任委员,浙江省医师协会微创外科委员会委员,浙江省骨科技术指导中心秘书长,中国研究型医院学会关节外科专业委员会膝关节微创技术研究学组委员。

临床诊疗:主攻关节外科及运动损伤,擅长人工关节置换及关节微创外科。长期致力于人工关节长期生存研究、人工关节新技术新材料及腱骨愈合、肩袖肌腱再生医学方向的基础研究。

科研成果:主持国家自然科学基金项目2项、浙江省自然科学基金1项、浙江省医药卫生科技计划项目1项等课题。发表科研论文20余篇,以第一作者和通讯作者身份发表10篇SCI论文。参与的研究成果获浙江省科技进步二等奖,并有国家实用新型发明专利一项。2021年至今参与器械临床试验项目1项。

 

 

555

刘安

浙江大学附属第二医院骨科 副主任医师

硕士研究生导师  临床医学院特聘研究员

浙江省骨科加速康复联盟秘书长

浙江省医学会骨科分会小儿学组委员

开展关节外科的基础与临床研究,在保膝治疗、加速康复骨关节感染与抗菌器械研发领域有一定积累

以第一/通讯作者在国际知名期刊发表SCI论文20余篇

主持国家自然科学基金1项,浙江省自然科学基金1项

外泌体资讯网 J Nanobiotechnology | 浙二骨科吴浩波主任团队综述:间充质干细胞来源的外泌体作为生物活性材料在腱骨愈合中的治疗潜力和机制

上一篇: