异位骨化(Heterotopic ossification, HO)是一种以非骨骼部位异常形成骨组织为特征的骨代谢疾病,目前研究主要集中在预防策略上,而对于已形成的异位骨化,除手术外尚无有效治疗手段,因此亟需开发一种微创、可逆且特异性的治疗策略。凋亡囊泡 (ApoEVs) 是一种源自凋亡细胞的细胞外囊泡,由于其具有低免疫原性、良好的稳定性和较高的产量等优点,apoEVs在生物医学领域的应用日益广泛。靶向肽具有无毒、可调控且不干扰微环境稳态的特点,因此可被用作表面修饰材料,以优化凋亡囊泡的特性。
近日,浙江大学杨国利/黄廷贲研究团队在Journal of Nanobiotechnology杂志上发表题为“Engineered bone-targeting apoptotic vesicles as a minimally invasive nanotherapy for heterotopic ossification”的研究文章,提出了一种基于工程化凋亡囊泡的微创纳米疗法,为异位骨化治疗提供了新策略。杨国利教授、黄廷贲特聘研究员为文章的共同通讯作者,课题组成员汤黎可、王瑜宸、毛世华为文章的共同第一作者。
在该研究中,作者深入研究了工程化硬腭黏膜来源凋亡囊泡治疗HO的潜力。研究团队从硬腭黏膜间充质干细胞中提取凋亡囊泡,并利用骨靶向肽(SDSSD)进行工程化修饰,构建了骨靶向凋亡囊泡(BT-apoEVs)。实验结果表明,BT-apoEVs具有显著的骨靶向性。通过体外细胞实验和体内动物模型验证,BT-apoEVs能够通过促进破骨分化和抑制成骨分化,对已形成的异位骨化产生显著治疗效果。转录组学和代谢组学分析进一步揭示,BT-apoEVs可通过调控激活Hippo与Notch通路,并影响嘧啶代谢,从而干预骨代谢过程。
该研究的创新性在于构建了一种基于工程化凋亡囊泡的骨靶向递送系统。这项研究不仅为异位骨化提供了微创、精准的治疗策略,同时为构建基于凋亡囊泡的递送和治疗系统提供了技术框架,深化了对凋亡囊泡生物学功能的认识,为其在疾病治疗中的应用提供了实验证据。
图1. 工程化凋亡囊泡的制备及其对HO的治疗作用示意图
参考文献:
Engineered bone-targeting apoptotic vesicles as a minimally invasive nanotherapy for heterotopic ossification, J Nanobiotechnology. 2025 May 14;23(1):348. doi: 10.1186/s12951-025-03431-w.
外泌体资讯网 J Nanobiotechnology︱浙江大学杨国利/黄廷贲团队:工程化骨靶向凋亡囊泡作为异位骨化的微创纳米疗法