近期，浙江大学医学院附属第一医院的谢杰教授团队在《J Extracell Vesicles》杂志上发表了题为“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加剧，关节置换术的需求持续上升。无菌假体松动（aseptic prosthesis loosening，APL）是在没有感染的情况下，骨植入物界面松动的一种情况，是关节置换手术后最严重的并发症之一。APL的发生多因假体周围骨的溶解与磨损颗粒的形成相关，尽管其具体的病理机制尚未完全明确。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，但仍需深入研究以阐明病理机制，并探讨磨损颗粒以外的分子靶标。

巨噬细胞是参与骨膜表面骨吸收的重要细胞，其受到磨损颗粒的反复吞噬刺激后，会产生促炎介质和蛋白水解酶。然而，现有研究尚未揭示抑制磨损颗粒诱导的巨噬细胞焦亡以缓解骨溶解的确切机制。人脐间充质干细胞（hucMSC）在组织修复中通过旁分泌信号通路发挥关键作用，源自hucMSC的小细胞外囊泡（hucMSC-EV）是其旁分泌作用的主要方式，具备潜力作为保护剂防止细胞焦亡。

### 研究成果及意义

为了探讨假体周围骨质溶解患者的病理特征，研究团队从因股骨颈骨折接受全髋关节置换术的患者收集滑膜（SM）组织，并收集因无菌性髋关节松动导致假体周围骨溶解的患者的假体周围膜（PM）。通过H&E染色及PM组织中焦亡相关蛋白的表达水平分析，确认了炎症环境和焦亡是PM组织的显著病理特征，且可能引发由磨损颗粒导致的炎症与病理性骨吸收。

随后，研究团队设计并构建了一种源自M2巨噬细胞及hucMSC的融合细胞外囊泡（fEV），这项创新能够将治疗性EV靶向递送至假体周围骨溶解区域。一系列验证试验表明，该fEV同时保留了两种源细胞外囊泡的生物学特性。焦亡抑制相关实验的结果显示，M2-EV和hucMSC-EV均可单独缓解这一过程，但fEV展现出最为显著的抑制效果。体内及体外的实验结果表明，fEV能够通过多种机制调节磨损颗粒诱导的巨噬细胞焦亡和骨代谢稳态。

研究团队最终认为，fEV具备独特的靶向运输与免疫逃避能力，增强了治疗性细胞外囊泡的抗焦亡作用，对采用磨损颗粒引起的假体周围骨溶解的治疗具重要临床意义。此外，该研究为基于靶向细胞外囊泡的药物递送系统设计中的细胞外囊泡融合技术提供了关键的数据支持。值得一提的是，在本研究中，使用了Z6·尊龙凯时的去外泌体胎牛血清（UR50202），确保了M2及hucMSC的细胞培养实验在没有外源性血清干扰下的正常生长与外泌体的分泌，从而为后续的外泌体提取和纯化实验提供了高质量的细胞上清，最终提取得到的外泌体符合各项检测指标，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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