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功能化外泌体改善骨坏死微环境与骨缺损修复的新策略2026-06-22 08:29:11

来自低氧预处理BMSCs的外泌体通过增强VEGF表达,显著促进了血管生成,改善了类固醇诱导的股骨头骨坏死。此外,BMSCs来源的外泌体中富含促进成骨的miRNA和蛋白质,如miR-668-3p和miR-21-5p等,通过调控成骨相关信号通路促进骨基质的合成和矿化,增强骨修复能力。外泌体中的特定miRNA调控BMSCs的脂肪分化,维持骨脂平衡,防止骨质流失。

除上述机制外,功能化外泌体还能够调控巨噬细胞极化状态,调节骨坏死局部的免疫微环境,减轻炎症反应。有动物实验验证了功能化外泌体在骨坏死治疗中的潜力,低氧预处理的BMSCs外泌体显著促进了大鼠类固醇诱导股骨头坏死模型中骨坏死区的血管生成和骨组织修复,防止了骨质流失和骨结构塌陷。利用锂离子刺激BMSCs获得的功能化外泌体结合仿生胶原蛋白基质水凝胶,成功构建了可持续释放系统,显著提高了骨坏死大鼠的骨修复效果。其它研究表明,功能化外泌体中的特异性非编码RNA,如miR-150和miR-668-3p等,在动物模型中均能增强成骨细胞功能和血管新生,改善骨坏死病理状态。
 
骨缺损是指由于外伤、肿瘤切除、感染或先天性骨质疾病等多种原因导致局部骨组织的缺失和骨结构的连续性中断或节段性缺失,形成超过一定临界尺寸的骨组织缺损,无法通过自身修复机制完全愈合需临床干预才能愈合的病理性骨腔或骨裂隙的病理状态,通常表现为骨不连、延迟愈合或骨再生障碍。骨缺损作为临床上难治的重要疾病类型,传统的治疗方法主要依赖自体骨移植或同种异体骨移植,存在供骨不足、供骨部位并发症、免疫排斥及感染风险等诸多限制,仍需找到更优的治疗方法。外泌体通过携带特定的miRNA、蛋白质及其他生物活性分子,促进间充质干细胞及成骨细胞的增殖、分化和矿化,BMSCs衍生的外泌体可通过传递miR-140-3p调控骨形成相关信号通路,促进糖尿病骨缺损的骨再生;功能化外泌体通过激活Wnt/β-连环蛋白途径和调节NF-κB、DKK1信号通路,恢复骨代谢平衡,促进骨组织重建,有利于骨缺损修复。
 
出自《功能化外泌体在骨科疾病治疗中的研究进展》作者马乐乐,王岩,崔洪伟。