骨質(zhì)疏松癥是一種常見的骨骼疾病，是由于骨形成與骨吸收之間的不平衡，導(dǎo)致骨組織數(shù)量的損失。干細(xì)胞源性細(xì)胞外囊泡(EVs)作為一種新型的無細(xì)胞治療方法，由于其優(yōu)于親代干細(xì)胞而受到越來越多的關(guān)注，因此本文對脂肪組織源性干細(xì)胞(ASC-EVs)在骨質(zhì)疏松發(fā)病中的治療作用進(jìn)行了研究。

ASC-EVs 通過基于切向流過濾 (TFF) 系統(tǒng)的多過濾系統(tǒng)分離，并使用透射電子顯微鏡、動態(tài)光散射、zeta 電位、流式細(xì)胞術(shù)、細(xì)胞因子陣列和酶聯(lián)免疫吸附測定進(jìn)行表征。ev富含與骨代謝和間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)遷移相關(guān)的生長因子和細(xì)胞因子。特別是骨保護(hù)素(OPG)，一種核因子受體激活因子配體(RANKL)的天然抑制劑，在ASCEVs中高度富集。

作者發(fā)現(xiàn)靜脈注射asc - ev可減輕骨質(zhì)疏松小鼠的骨損失。ASC-EVs顯著抑制巨噬細(xì)胞的破骨細(xì)胞分化，促進(jìn)骨髓源性MSCs (BM-MSCs)的遷移。然而，缺乏OPG的ASC-EVs并沒有顯示出抗破骨細(xì)胞生成的作用，這表明OPG對ASC-EVs的治療效果至關(guān)重要。此外，對小RNA測序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確定與抗骨質(zhì)疏松作用相關(guān)的候選miRNA。miR- - p在asc - ev中通過下調(diào)Acvr抑制破骨細(xì)胞分化。同時，let- b- p在asc - ev中顯著降低破骨細(xì)胞相關(guān)基因的表達(dá)。最后，靜脈注射后，asc - ev到達(dá)骨組織，它們停留的時間更長。ASC-EVs中的OPG、miR- p和let- b- p抑制破骨細(xì)胞分化，降低骨吸收相關(guān)基因表達(dá)，提示ASC-EVs作為無細(xì)胞治療骨質(zhì)疏松的藥物非常有前景。

圖片來源：https://doi.org/10.1002/jev2.12152

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量低和顯微結(jié)構(gòu)改變?yōu)樘卣鞯娜硇怨遣?，?dǎo)致骨強(qiáng)度降低，骨折風(fēng)險增加。骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制是由衰老、內(nèi)分泌、代謝和營養(yǎng)障礙等多種危險因素以及某些藥物等因素引起的骨形成和再吸收的不平衡。

目前大多數(shù)治療骨質(zhì)疏松的藥物是骨吸收抑制劑，包括雙磷酸鹽、雌激素和選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑。這些抗骨吸收劑增加骨密度(BMD)，降低骨質(zhì)疏松骨折的風(fēng)險。然而，長期安全性和有效性仍是人們關(guān)注的問題。

間充質(zhì)干細(xì)胞為骨質(zhì)疏松癥的臨床治療提供了一種有前景的細(xì)胞來源。MSC 移植可以通過歸巢到受損骨骼并分化為成骨細(xì)胞或分泌與骨修復(fù)相關(guān)的各種因子來改善骨質(zhì)量。盡管MSC具有治療骨質(zhì)疏松的潛力，但仍存在一些障礙，如非靶器官的細(xì)胞包埋、低存活率和移植后干細(xì)胞命運(yùn)的不確定性。

最近許多研究報道MSCs通過分泌旁分泌因子參與組織再生，而不是直接作用于受損組織。細(xì)胞外囊泡(EVs)是參與MSCs旁分泌作用的小分泌囊泡。ev含有胞質(zhì)蛋白、脂質(zhì)和遺傳因子，如mRNA、miRNA和ncRNA，用于細(xì)胞間通訊和細(xì)胞分化。此外，它們還具有與其母細(xì)胞類似的治療功能，如組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。MSC ev可以作為一種很有前途的工具，用于克服干細(xì)胞治療在療效和安全性方面的局限性，以及給藥和管理方面的顧慮。

多項研究表明，MSC ev可在多種體內(nèi)骨缺損模型中誘導(dǎo)骨再生。人脂肪組織源性干細(xì)胞(hASCs)是脂肪組織中豐富的間充質(zhì)干細(xì)胞。與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-MSCs)相比，ASCs因其豐富和可獲得性而被廣泛用作EV的來源，而ASCs分化為中胚層系細(xì)胞的能力相似。脂肪組織來源的干細(xì)胞(ASC-EVs)的治療在組織修復(fù)和疾病模型中得到了研究。有研究報道asc - ev可促進(jìn)顱骨缺損模型的成骨分化和骨形成。然而，asc - ev對骨質(zhì)疏松模型的影響尚不清楚。

位于骨表面的破骨細(xì)胞在骨吸收中起著重要作用。核因子-κB配體(Receptor activator of nuclear factor-κB ligand, RANKL)通過與RANK結(jié)合誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化，活化的破骨細(xì)胞分泌蛋白水解酶和酸。骨保護(hù)素 (OPG) 是 RANKL 的誘餌受體，通過阻斷 RANKL-RANK 相互作用來抑制破骨細(xì)胞分化。骨吸收障礙，如雌激素缺乏和甲狀旁腺功能亢進(jìn)，會導(dǎo)致OPG / RANKL比值的中斷。因此，RANK-RANKL-OPG通路對于調(diào)節(jié)骨形成和骨吸收之間的平衡至關(guān)重要。

Transwell 遷移測定的示意圖。

圖片來源：https://doi.org/10.1002/jev2.12152

在這項研究中，研究了 ASC-EVs 分泌的 EVs 對卵巢切除術(shù) (OVX) 誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥動物模型的治療效果。sc - ev通過傳遞各種骨調(diào)節(jié)蛋白顯著促進(jìn)骨質(zhì)疏松小鼠破骨細(xì)胞分化和骨愈合。確定了這些治療效果是否依賴于 OPG，并發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)骨吸收的 miRNA 候選物。 因此，ASC-EV 作為一種用于骨質(zhì)疏松癥治療的無細(xì)胞治療劑非常有前途。（生物谷 Bioon.com）

小編推薦會議  2022（第六屆）細(xì)胞外囊泡前沿與轉(zhuǎn)化大會

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