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水凝胶显著促进骨髓间充质干细胞的体外成骨分化2024-12-30 08:31:22

为了生成具有增强成骨诱导能力的间充质干细胞衍生细胞外囊泡,HUANG等将编码骨形态发生蛋白2基因的慢病毒颗粒转染人骨髓来源基质细胞,以探索骨形态发生蛋白2过表达的工程化细胞外囊泡对骨缺损的再生修复效果,结果显示这些工程化细胞外囊泡在尺寸分布、标记物表达和内吞特性方面保持了幼稚人骨髓来源基质细胞衍生细胞外囊泡的一般物理和生化特性,但是它们通过过表达骨形态发生蛋白2信号级联的 miRNA,在体外增强了幼稚人骨髓来源基质细胞的成骨分化潜力。

此外,与骨髓来源基质细胞衍生细胞外囊泡相比,骨形态发生蛋白2过表达的细胞外囊泡在大鼠颅骨缺损模型中显示出更高的骨再生能力。工程化细胞外囊泡也可以与支架材料结合来提高植入支架的生物功能。WEI等从骨形态发生蛋白2刺激的巨噬细胞中分离细胞外囊泡,发现它们可以通过自噬依赖性途径增强骨髓间充质干细胞的成骨分化能力,并且骨形态发生蛋白2/巨噬细胞衍生细胞外囊泡可以用来修饰钛纳米管植入物以促进成骨。还有团队获取骨髓间充质干细胞来源细胞外囊泡,通过层层自组装的方式开发了一种骨形态发生蛋白2基因激活的脱钙骨基质支架,兔股骨髁缺损实验证明,基于细胞外囊泡的基因激活的脱钙骨基质支架不仅可以显著促进骨修复,还能促进血管生成。
 
SUN等利用小鼠胚胎成纤维细胞作为工具细胞,制备了工程化骨形态发生蛋白2过表达的细胞外囊泡,并将其封装到明胶甲基丙烯酰水凝胶中,结果显示载有工程化细胞外囊泡的水凝胶显著促进了骨髓间充质干细胞的体外成骨分化,并改善了体内颅骨缺损处的原位骨再生。考虑到miRNA内容物对细胞外囊泡功能的重要性,通过在细胞外囊泡中靶向表达选定的miRNA来推动工程化细胞外囊泡领域的发展也成为一种潜在可行的策略。
 
出自《工程化细胞外囊泡修复骨缺损的再生作用》作者:周洋,刘可鑫,王得利.