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基因工程外泌体促进骨再生的分子机制研究2025-08-14 08:44:32

近年来,外泌体作为骨组织工程的“第四要素“,为ONFH的治疗带来新的突破口。但外泌体难以高效富集在病灶区且易被机体清除,治疗效果不佳。因此,实现外泌体在病灶区域长期精准的有效释放成为了提升外泌体疗效的关键,具有机械性能的支架可控制外泌体的递送速度,延长了有效治疗ONFH的时间。故外泌体-支架材料的联合应用,可达到长期诱导骨缺损处骨细胞黏附及成骨分化的效果。

SUNYH等成功开发出具有缓释外泌体功能的新型3D打印多孔支架。实验数据表明,BC-Exo支架在0.9%NaCl溶液中放置4周后,质量损失约为24%,但仍然保持完整的结构形貌,BC-Exo支架可以实现Exo的长期有效释放,为骨组织及血管的再生提供有利条件。此外,支架本身的多孔结构也保证了外泌体的均匀分布及缓释扩散。近年来,随着基因转染技术与组织工程技术交叉应用的成熟发展,有研究人员将经基因转染的MSCs所分泌的外泌体用于缺损骨组织的治疗。
 
NANK等制备了miR-378过表达的脂肪干细胞外泌体,通过体外实验证实了miR-378-ASCs-Exos可促进MSCs的成骨作用及内皮细胞的血管形成。将miR-378-ASCs-Exos应用于激素型ONFH的大鼠模型,并设立ASCs-Exos组和生理盐水组进行对照,结果表明,miR-378-ASCs-Exos组大鼠体内的RUNX2表达大幅提高,大鼠模型骨坏死区的促成骨能力及血管再生能力也得到了增强,有效抑制了ONFH的进展。孙旭等制成了外泌体复合石墨烯涂层多孔钛合金支架,将其应用于兔下颌骨的缺损模型中,并设立Gr-Ti组和空白对照组。
 
出自《组织工程技术在治疗股骨头坏死方面的研究进展》作者:罗南,孙彤,徐中秋。