北京大学刘燕/周永胜发现人类脱落乳牙干细胞外泌体可恢复衰老受损肌腱干/祖细胞功能

衰老损害肌腱干细胞的功能和体内稳态，然而，尚缺乏因衰老引起的肌腱疾病的有效治疗策略。外泌体是含有生物活性分子的天然衍生纳米颗粒，在组织工程和再生医学方面引起了广泛关注。

2023年2月13日，北京大学刘燕及周永胜共同通讯在Advanced Materials（IF=32）在线发表题为“Young Exosome Bio-nanoparticles Restore Aging-impaired Tendon Stem/Progenitor Cell Function and Reparative Capacity”的研究论文，该研究表明人类脱落乳牙干细胞分泌的外泌体（SHED-Exos）具有丰富的抗衰老信号。SHED-Exos能够缓解衰老肌腱干/祖细胞（TSPCs）的衰老表型，并保持其成腱能力。

在机制上，SHED-Exos调节组蛋白甲基化并抑制核因子(NF)-B以逆转TSPCs老化。在自然衰老的小鼠模型中，SHED-Exos生物纳米颗粒的全身给药可延缓肌腱退化。此外，微球负载SHED-Exos的局部递送赋予了肌腱抗衰老表型，包括减少衰老细胞和异位骨的形成，从而在功能和结构上挽救老年大鼠的内源性肌腱再生和修复能力。总体而言，SHED-Exos作为天然生物活性纳米颗粒，对衰老相关疾病的治疗具有极高的应用潜能。

肌腱老化与细胞和组织的功能衰退有关，导致肌腱断裂、活动受限等肌腱疾病。肌腱的稳态和修复依赖于肌腱干/祖细胞（TSPCs）的功能。肌腱衰老常伴有外源性炎症-衰老困扰和内源性TSPC的衰老，导致修复和再生能力受损。虽然衰老性TSPC的功能衰退已被广泛接受，但恢复衰老TSPC的功能和恢复衰老损伤的肌腱修复能力的高效治疗方式仍有待于进一步探索。

细胞外囊泡（EVs）是一种膜包裹结构，主要分为外泌体和微泡两大类。其中，外泌体直径在40至150 nm之间，主要来自内体系统，而微泡直径在100至1000 nm之间，由质膜脱落产生。EVs可以通过将mRNA、microRNA、蛋白质和细胞器分泌因子等转移到受体细胞中来促进细胞间的通讯，因此被认为是组织再生和修复治疗的潜在药物。最近，EVs已被证明是青年血液中延长小鼠寿命的有益成分，这表明一些特定的EVs可能具有抗衰老功能。

SHED-Exo生物纳米颗粒的制备及抗衰老机制（摘自Advanced Materials ）

人脱落乳牙干细胞（SHEDs）是相对早期的牙髓间充质细胞。从再生医学角度看，SHEDs呈现出与胚胎期细胞最接近的特征，保持着原始的干细胞状态。初步临床研究表明，SHEDs通过旁分泌功能在组织损伤的治疗中发挥关键作用，并在临床应用中优势显著。该研究发现来源于SHEDs的外泌体（SHED-Exos）具有丰富的抗老化信号，表现出优异的抗衰老效果，并在生理和表观遗传水平上促使衰老的TSPCs进入再生状态。

有趣的是，SHED-Exos也促进了TSPCs的成腱分化能力，并抑制了它们偏向软骨性和成骨性的分化状态。在机制上，SHED-Exos减少了H3K9me3和H3K27me3的积累，以维持干细胞和成腱分化的基因表达。此外，SHED-Exo生物纳米颗粒还显著抑制核因子(NF)-B的激活，以减少炎症诱导的功能性病变。SHED-Exo生物纳米颗粒的全身给药或局部递送延缓了老年小鼠和大鼠的肌腱变性并促进了肌腱愈合。

参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211602

转自：“iNature”微信公众号

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