Science Advances：生物能量活性外泌体促进关节软骨再生及稳态维持

　　

（通讯员 刘须龙）10月18日，Science旗下著名期刊Science Advances在线发表了华中科技大学张胜民教授团队题为“Bioenergetic-active exosomes for cartilage regeneration and homeostasis maintenance“的研究论文。该研究原创构建了一种生物能量活性外泌体，通过调控靶细胞能量代谢水平显著促进关节软骨再生及稳态维持。

 

关节软骨损伤修复是临床面临的重大挑战之一。细胞能量代谢在促进软骨再生和维持组织稳态中起着关键作用，在软骨发生和细胞外基质合成过程中，均需要持续的生物能量供应。软骨损伤会破坏细胞能量代谢，降低线粒体膜电位及ATP水平，导致损伤进一步恶化。张胜民教授团队创造性构建了一种生物能量活性外泌体，其ATP含量为普通外泌体的5.43倍。生物能量活性外泌体可显著提高靶细胞能量代谢水平，激活嘌呤受体介导的信号通路，进而促进骨髓间充质干细胞成软骨分化及软骨细胞外基质的合成，最终促进关节软骨高质量再生及长期稳态维持。

生物能量活性外泌体促进软骨再生及稳态维持机制图

 

该工作展现了调控细胞能量代谢对于软骨再生的重要意义，是张胜民教授团队在生物能量活性材料领域的又一重要突破。生物能量活性材料是张胜民教授团队在国际上原创提出并命名的一类再生医学材料，2020年3月登上Science Advances封面亮点，获得了Nature、Nature Materials等顶级期刊的积极评价，并被列入2024世界生物材料大会（World Biomaterials Congress）专题论坛，获得国际公认。世界生物材料大会每四年一届，被誉为生物材料界的“奥运会”，这是自2000年美国夏威夷世界生物材料大会后，24年来由中国人发现并命名的新概念生物材料再次被列入大会专题论坛。目前，团队正加快推进生物能量活性材料用于多组织再生修复的研究及转化工作。

华中科技大学生命科学与技术学院博士生刘须龙、姜尚彤为论文共同第一作者，张胜民教授和杜莹莹副教授为共同通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金项目(82130061，32171331)，中国科协青年人才托举工程 (YESS20200077)，湖北省自然科学基金(2021CFB609)和湖北省药品监督管理局项目（20220119）等支持。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp7872