温肾壮骨方通过抑制肿瘤外泌体诱导的骨转移前微环境形成阻断乳腺癌骨转移的机制研究

本研究针对乳腺癌骨转移(BCBM)治疗难题，创新性探索了传统中药温肾壮骨方(WSZG)通过靶向肿瘤外泌体(BO-exo)调控骨转移前微环境(BPMN)形成的分子机制。研究人员发现MDA-MB-231BO细胞来源的外泌体通过整合素ITGβ3/ITGα3促进骨前体细胞摄取，破坏骨稳态；而WSZG能显著抑制破骨细胞分化标志物(ACP5/c-Fos/Ctsk/MMP9/NFATc1)表达，改善骨微结构参数(BMD/Tb.N/Tb.Th)，下调骨代谢标志物(ICTP/BALP/TRACP-5b)和ECM蛋白(骨桥蛋白/纤维连接蛋白等)，为早期干预BCBM提供了新型中医药策略。

　　

乳腺癌骨转移是晚期患者死亡的主要原因，现有治疗方法如放射性同位素、破骨细胞抑制剂等虽能缓解症状，但无法显著延长生存期且副作用明显。更棘手的是，原发性乳腺癌细胞在骨转移发生前就会通过分泌外泌体等因子远程"改造"骨微环境，形成适合肿瘤细胞定植的"土壤"——骨转移前微环境(BPMN)。这种由外泌体介导的"种子-土壤"对话机制，导致骨稳态失衡、细胞外基质(ECM)重构和局灶性骨溶解，但目前缺乏有效干预手段。上海中医药大学附属龙华医院韩向晖团队在《Chinese Medicine》发表的研究，首次揭示了传统中药复方温肾壮骨方(WSZG)通过靶向肿瘤外泌体阻断BPMN形成的新机制。

研究采用超速离心结合PEG沉淀法分离MDA-MB-231BO细胞外泌体(BO-exo)，通过透射电镜、纳米颗粒追踪分析和Western blot进行表征。建立BO-exo预教育的原发性乳腺癌小鼠模型，采用micro-CT分析骨微结构，TRAP/ALP染色评估破骨/成骨分化，ELISA检测血清骨代谢标志物，qRT-PCR和免疫组化分析相关分子表达。体外实验通过共聚焦显微镜观察外泌体摄取，并考察WSZG对RAW264.7破骨前细胞和MC3T3-E1成骨前细胞分化的影响。

BO-exo促进骨前体细胞摄取并破坏骨稳态
研究发现骨倾向性乳腺癌细胞分泌的外泌体(BO-exo)富含整合素ITGβ3和ITGα3，其被破骨前细胞(RAW264.7)和间充质干细胞(hBMSCs)摄取的效率显著高于非骨倾向性MCF-7细胞外泌体。这种特异性摄取导致破骨细胞分化标志物ACP5(抗酒石酸酸性磷酸酶)、c-Fos、组织蛋白酶K(Ctsk)、基质金属蛋白酶9(MMP9)和活化T细胞核因子1(NFATc1)表达上调，同时抑制成骨细胞标志物ALP(碱性磷酸酶)、骨钙素(OCN)和转录因子Runx2的表达，形成有利于骨溶解的微环境。

WSZG抑制外泌体介导的骨微环境恶化

温肾壮骨方处理使BO-exo的摄取效率降低50%以上，并下调外泌体表面ITGβ3/ITGα3表达。在BO-exo预教育的乳腺癌小鼠中，WSZG(6.5/13 g/kg)治疗28天使胫骨骨密度(BMD)提升32.7%，骨小梁数量(Tb.N)增加41.5%，骨小梁间距(Tb.Sp)缩小28.3%，显著改善micro-CT显示的骨微结构破坏。血清学显示骨吸收标志物I型胶原羧基端肽(ICTP)和抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)水平分别下降46.2%和38.5%，而成骨标志物骨特异性碱性磷酸酶(BALP)上升29.8%。

WSZG调控ECM重构与关键信号通路

免疫组化显示WSZG使骨涎蛋白(BSP)、弹性蛋白、纤维连接蛋白、骨桥蛋白(OPN)、I型胶原和玻连蛋白的表达量降低52%-67%。机制上，WSZG通过抑制NFATc1信号通路下调破骨细胞分化关键转录因子，同时激活Runx2介导的成骨分化，双途径恢复骨重塑平衡。值得注意的是，WSZG预处理肿瘤细胞后收集的外泌体，其促破骨分化能力减弱70.8%，表明药物可直接修饰外泌体特性。

该研究首次系统阐释了传统中药复方通过靶向肿瘤外泌体调控骨转移前微环境的多维机制。温肾壮骨方中的补骨脂、蛇床子和附子等组分含有的补骨脂素、欧前胡素等活性成分，可能通过协同作用抑制外泌体介导的"恶性教育"过程。这一发现不仅为乳腺癌骨转移的早期干预提供了新靶点，也为中医药"治未病"理论在现代肿瘤学中的应用提供了分子依据。未来研究可进一步明确WSZG中具体活性成分与外泌体表面受体的相互作用机制，推动基于外泌体调控的精准防治理念发展。