IF=15.5宇玫博去外泌體胎牛血清助力假體周圍骨溶解研究!
近期,來自浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院的謝杰教授團隊,在J Extracell Vesicles雜志發(fā)表了題為“Fused extracellular vesicles from M2 macrophages and human umbilical cord mesenchymal stem cells for the targeted regulation of macrophage pyroptosis in periprosthetic osteolysis”的科研論文,IF=15.5。
研究背景:
隨著世界人口老齡化加劇,人們對關(guān)節(jié)置換物的需求穩(wěn)步上升。無菌假體松動(aseptic prosthesis loosening,APL)是一種在沒有感染的情況下骨植入物界面變得松動的情況,是關(guān)節(jié)置換后嚴(yán)重的并發(fā)癥。APL的發(fā)生廣泛歸因于人工關(guān)節(jié)的磨損顆粒引發(fā)的假體周圍骨溶解,其形成和骨溶解的病理機制尚不清楚。目前多數(shù)研究認(rèn)為磨損顆粒引發(fā)的炎癥反應(yīng)構(gòu)成了APL的主要病理基礎(chǔ),但需要進一步的研究來充分闡明病理機制并確定磨損顆粒誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)之外的分子靶標(biāo)。巨噬細(xì)胞是參與骨膜表面骨吸收的關(guān)鍵細(xì)胞,受到磨損顆粒的反復(fù)吞噬作用的刺激,從而導(dǎo)致促炎介質(zhì)和蛋白水解酶的產(chǎn)生。目前的研究尚未明確抑制磨損顆粒誘導(dǎo)的假體周圍巨噬細(xì)胞焦亡緩解假體周圍骨溶解的確切機制。人臍間充質(zhì)干細(xì)胞(human umbilical mesenchymal stem cells,hucMSC)主要通過旁分泌信號通路在組織修復(fù)中起關(guān)鍵作用,而源自hucMSC的小細(xì)胞外囊泡(hucMSC-EV)是其旁分泌作用的主要途徑,具有作為防止細(xì)胞焦亡的保護劑的潛力。
研究成果及意義:
為探討假體周圍骨質(zhì)溶解患者假體周圍邊界膜的病理特征,作者從因股骨頸骨折而接受初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者收集滑膜(SM)組織,并從無菌性髖關(guān)節(jié)松動導(dǎo)致假體周圍骨質(zhì)溶解的患者獲得假體周圍膜(PM)。通過H&E染色和PM組織中焦亡相關(guān)蛋白的表達(dá)水平研究,證實了炎癥環(huán)境和焦亡是PM組織的突出病理特征,并可能導(dǎo)致磨損顆粒引發(fā)的炎癥和病理性骨吸收。隨后,作者設(shè)計并構(gòu)建了一種源自M2-EV(sEV derived from M2macrophages)和hucMSC-EV的fEV(fused extracellular vesicles),這一復(fù)合物可以將治療性EV靶向遞送到假體周圍骨溶解區(qū)域。一系列驗證試驗表明,該fEV同時保留了兩種親本sEVs的生物學(xué)特性。巨噬細(xì)胞焦亡抑制實驗結(jié)果表明,M2-EV和hucMSC-EV可以單獨緩解這一過程,而fEV表現(xiàn)出明顯的抑制效果。體內(nèi)及體外實驗表明,fEV可以通過多種途徑和機制調(diào)節(jié)磨損顆粒誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞焦亡和骨代謝穩(wěn)態(tài)。作者認(rèn)為,fEV具有獨特的靶向運輸和免疫逃避能力,并增強了治療性細(xì)胞外囊泡的抗焦亡作用,對磨損顆粒引起的假體周圍骨溶解治療具有重要的臨床意義。這一研究也為基于靶向細(xì)胞外囊泡的藥物遞送系統(tǒng)設(shè)計中的細(xì)胞外囊泡融合技術(shù)提供了重要的數(shù)據(jù)支持。
該研究中使用本公司去外泌體胎牛血清(UR50202)進行M2以及hucMSC的細(xì)胞培養(yǎng)實驗,在排除外源血清外泌體干擾的情況下保證了細(xì)胞的正常生長及外泌體的正常分泌,為接下來的外泌體提取純化實驗提供了高質(zhì)量的細(xì)胞上清。結(jié)果顯示,后續(xù)提取的外泌體符合各檢測指標(biāo)要求,滿足了客戶的下游實驗需求。
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參考文獻:Fused extracellular vesicles from M2 macrophages and human umbilical cord mesenchymal stem cells for the targeted regulation of macrophage pyroptosis in periprosthetic osteolysis. J Extracell Vesicles. 2024 Dec;13(12):e70028.