近期，来自浙江大学医学院附属第一医院的谢杰教授团队在《J Extracell Vesicles》杂志发表了题为“Fused extracellular vesicles from M2 macrophages and human umbilical cord mesenchymal stem cells for the targeted regulation of macrophage pyroptosis in periprosthetic osteolysis”的科研论文，影响因子为155。

研究背景

随着全球人口老龄化的加速，关节置换的需求也日渐增加。无菌假体松动（aseptic prosthesis loosening，APL）是一种骨植入物在没有感染的情况下出现松动的现象，是关节置换后最严重的并发症之一。APL的主要成因被认为是人工关节磨损产生的颗粒引起的假体周围骨溶解，然而其形成及骨溶解的具体病理机制仍不清晰。目前，大多数研究认为磨损颗粒引起的炎症反应是APL的主要病理基础，但急需进一步研究以深入探讨病理机制，并确定磨损颗粒诱导的炎症反应以外的分子靶标。

巨噬细胞的角色

巨噬细胞是参与骨膜表面骨吸收的关键细胞，受到磨损颗粒的反复吞噬刺激，导致促炎介质及蛋白水解酶的产生。目前的研究仍未明确抑制磨损颗粒诱导的巨噬细胞焦亡是否能有效缓解假体周围的骨溶解。人脐间充质干细胞（human umbilical mesenchymal stem cells，hucMSC）通过旁分泌信号通路在组织修复中起着重要的作用，而源自 hucMSC 的小细胞外囊泡（hucMSC-EV）则是其主要的旁分泌作用途径，显示出能够防止细胞焦亡的潜力。

研究成果及意义

为了探讨假体周围骨质溶解患者的边界膜病理特征，作者从因股骨颈骨折接受初次全髋关节置换的患者收集滑膜（SM）组织，并从无菌性髋关节松动患者处获得假体周围膜（PM）。通过H&E染色及PM中焦亡相关蛋白的表达研究，证实了炎症环境和焦亡是PM组织的突出病理特征，并可能导致磨损颗粒引起的炎症及病理性骨吸收。随后，作者设计并构建了一种融合自 M2-EV（来自M2巨噬细胞的小细胞外囊泡）与 hucMSC-EV 的 fEV（融合细胞外囊泡），该复合物能够将治疗性EV靶向递送至假体周围骨溶解区域。

一系列验证试验结果显示，fEV同时保留两种亲本 sEV 的生物学特性。巨噬细胞焦亡抑制实验表明，M2-EV 和 hucMSC-EV均能单独缓解该过程，而 fEV 则展现出最显著的抑制效果。体内及体外实验显示，fEV可通过多种途径调节磨损颗粒诱导的巨噬细胞焦亡和骨代谢稳态。最终，作者认为 fEV 具有独特的靶向运输及免疫逃逸能力，并增强了治疗性细胞外囊泡的抗焦亡作用，对于磨损颗粒引起的假体周围骨溶解治疗具有重要的临床意义。此外，该研究为基于靶向细胞外囊泡的药物递送系统的设计提供了重要的技术支持。

在此研究中，使用本公司俄罗斯专享会294的去外泌体胎牛血清（UR50202）进行 M2 和 hucMSC 的细胞培养实验，确保了细胞在排除外源性血清外泌体干扰的情况下正常生长和外泌体的正常分泌，为后续的外泌体提取与纯化实验提供了高质量的细胞上清。结果显示，提取的外泌体符合各项指标要求，满足了客户的下游实验需求。

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参考文献

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

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