工程化外泌体miR140通过靶向CAPN1调控软骨细胞线粒体自噬以缓解骨关节炎

来自国内的研究人员针对骨关节炎(OA)中软骨细胞线粒体自噬(mitophagy)功能障碍的难题，创新性地构建了人尿液干细胞源工程化外泌体(hUSCs-140-Exos)。研究发现miR140/CAPN1轴可改善线粒体形态、减少ROS累积并促进mitophagy，动物实验证实关节腔注射能有效延缓OA进展，为临床治疗提供了新策略。

　　

骨关节炎(OA)作为常见的退行性关节疾病，其核心病理特征之一是软骨细胞线粒体自噬(mitophagy)功能紊乱。随着病程发展，研究人员观察到软骨细胞内miR140表达显著下降，而早期OA(E-OA)阶段线粒体仅轻度肿胀，进展至中晚期(ML-OA)时则出现明显的嵴结构破坏。有趣的是，mitophagy水平在E-OA软骨细胞中轻微升高，而ML-OA阶段却呈现断崖式下跌。

深入机制研究发现，miR140能特异性抑制钙蛋白酶1(CAPN1)——这个影响线粒体和溶酶体膜稳定性的半胱氨酸蛋白酶。通过靶向调控miR140/CAPN1分子轴，不仅重塑了线粒体网络结构，还显著降低了活性氧(ROS)水平，使受损的mitophagy功能重获生机。

为解决游离miR140易降解、生物利用度低的瓶颈，研究团队另辟蹊径，利用人尿液来源干细胞(hUSCs)开发出携带miR140的工程化外泌体(hUSCs-140-Exos)。体外实验显示这些纳米级囊泡能高效递送miR140至软骨细胞，恢复线粒体稳态；更令人振奋的是，动物实验中关节腔注射的"外泌体特快专递"不仅改善了OA模型小鼠步态，还实现了软骨下骨结构的修复，为临床转化带来曙光。这项研究为OA治疗提供了兼具创新性和实用性的解决方案。