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为解决衰老性下颌骨修复难题，研究人员构建 Apt-376b-EV，有效促进衰老性骨修复，意义重大。
在人口老龄化加速的当下，老年人因创伤、肿瘤、感染或畸形等导致的下颌骨骨折和缺损修复，成了一道棘手难题。想象一下，老年人脆弱的下颌骨受伤后，愈合过程困难重重，不仅给他们的生活带来极大不便，还严重影响身体健康。传统的治疗手段在应对这一问题时，往往力不从心。随着年龄增长，骨髓间充质干细胞（BMSCs）的动员和向成骨细胞分化的能力下降，这就好比建筑工人数量减少且工作效率降低，使得受损的骨头难以得到及时、有效的修复。尽管纳米医学领域发展迅速，各种纳米载体不断涌现，但仅靠输送单一或多种药物，依然无法满足衰老性骨修复不同阶段的需求。
在这样的背景下，上海交通大学医学院附属第九人民医院的研究人员展开了深入研究。他们致力于开发一种创新的策略，希望能够解决衰老性骨修复过程中的两大关键问题：一是招募足够的干细胞到受损部位，为修复工作提供充足的 “原材料”；二是促进这些干细胞向成骨细胞分化，加速受损骨头的愈合。研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为衰老性骨修复带来了新的希望。
为了实现这一目标，研究人员运用了多种关键技术方法。他们从 4 周龄和 18 月龄大鼠分别分离培养年轻和衰老的 BMSCs（Y-BMSCs 和 O-BMSCs），通过 RNA 测序筛选出与衰老和成骨过程相关的潜在微小核糖核酸（miRNA）。同时，利用细胞转染技术构建了多种工程化细胞外囊泡（EV），并采用纳米颗粒跟踪分析（NTA）、动态光散射（DLS）等技术对其进行表征。此外，还建立了大鼠下颌骨骨折和缺损模型，通过微计算机断层扫描（micro-CT）、组织学染色和免疫荧光染色等方法评估骨修复效果。
研究结果如下：
- Apt19s-EV 特异性招募 O-BMSCs：研究人员构建了 Apt19s 修饰的细胞外囊泡（Apt19s-EV），并对其进行了全面表征。通过细胞免疫荧光、伤口愈合和 Transwell 实验证实，Apt19s-EV 能够特异性识别并高效招募 O-BMSCs，为后续的骨修复提供细胞来源。这就像是给干细胞发出了精准的 “邀请函”，让它们能够快速聚集到受损部位。
- miR-376b-5p 的筛选与功能验证：经 RNA 测序和 qRT-PCR 验证，miR-376b-5p 在 O-BMSCs 中表达显著下调。转染实验表明，miR-376b-5p 能增强 O-BMSCs 的成骨分化能力，同时减轻其衰老相关表型。因此，研究人员选择 miR-376b-5p 构建工程化细胞外囊泡（376b-EV）。这一发现为促进成骨分化提供了关键的 “助推器”。
- 376b-EV 的作用机制：进一步研究发现，376b-EV 通过靶向 Camsap1 基因促进 O-BMSCs 的成骨分化并减轻其衰老。双荧光素酶报告实验和共转染实验验证了 miR-376b-5p 与 Camsap1 的靶向关系。这揭示了 376b-EV 发挥作用的内在 “密码”，让我们更深入地了解了成骨分化和细胞衰老的调控机制。
- Apt-376b-EV@GelMA 的体外功能：为整合 Apt19s 和 miR-376b-5p 的优势，研究人员构建了双功能工程化细胞外囊泡（Apt-376b-EV），并将其与明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶结合，制备了 Apt-376b-EV@GelMA 支架。体外实验表明，该支架能够顺序性地促进 O-BMSCs 的招募、减轻细胞衰老并促进成骨分化。它就像是一个功能强大的 “修复工厂”，在体外模拟了骨修复的过程。
- Apt-376b-EV@GelMA 的体内效果：体内实验中，Apt-376b-EV@GelMA 支架在大鼠下颌骨骨折和缺损模型中表现出色。它能够加速内源性干细胞向受伤部位的归巢，促进衰老性骨折愈合和临界尺寸骨缺损的修复。Micro-CT 分析、组织学染色和免疫荧光染色结果均证实了其显著的骨修复效果。这意味着该支架在实际应用中具有巨大的潜力，有望成为治疗衰老性骨相关疾病的有效手段。
研究结论和讨论部分指出，Apt-376b-EV 这种双功能工程化细胞外囊泡能够顺序性地调节细胞招募和成骨功能，有效促进衰老性骨再生。这一研究为工程化细胞外囊泡的临床应用提供了有力证据，为未来临床治疗衰老性骨相关疾病提供了宝贵策略。然而，目前工程化细胞外囊泡在临床转化方面仍面临一些挑战，如功能性货物的高效加载、骨靶向性的进一步验证、临床级细胞外囊泡的大规模生产等。尽管如此，随着研究的不断深入，这些问题有望逐步得到解决，工程化细胞外囊泡必将在衰老性骨修复及其他骨相关疾病治疗领域发挥更大的作用，为广大患者带来新的希望。
