阿司匹林预处理巨噬细胞来源的细胞外囊泡通过PPARα/NF-κB通路促进骨软骨再生的机制研究

针对骨软骨缺损修复中种子细胞缺乏和局部炎症微环境调控难题，研究人员创新性地将阿司匹林预处理M1巨噬细胞来源的EVs（A-EVs）装载于温敏性mPEP水凝胶，发现其可通过PPARα/NF-κB通路促进巨噬细胞M1向M2表型转化及间充质干细胞（MSCs）软骨分化，实现无外源细胞和生长因子的高效骨软骨再生，为临床治疗提供了新型无细胞治疗策略。

　　

骨软骨缺损修复一直是临床面临的重大挑战。由于成熟软骨缺乏血管供应，其自我修复能力极其有限，而传统治疗方法又面临种子细胞来源不足、免疫排斥等瓶颈。更棘手的是，损伤部位持续的炎症反应会形成不利于再生的微环境——其中M₁型巨噬细胞主导的促炎反应与M₂型巨噬细胞介导的抗炎修复之间的失衡尤为关键。虽然组织工程支架结合间充质干细胞(MSCs)移植展现出潜力，但细胞治疗存在的存活率低、伦理争议等问题促使科学家们将目光转向无细胞治疗策略。

来自中国的研究团队创新性地将百年老药阿司匹林与前沿的细胞外囊泡(EVs)技术相结合。他们发现阿司匹林预处理的M₁巨噬细胞分泌的EVs（A-EVs）具有独特的治疗优势：既能避免直接使用阿司匹林的毒副作用，又能克服天然EVs疗效有限的缺陷。通过将其装载于自主研发的温敏性mPEP水凝胶（由MPOSS、PEG和PPG组成）实现缓释，这项发表在《Journal of Controlled Release》的研究开辟了骨软骨再生治疗的新路径。

研究团队采用CCK-8检测确定阿司匹林安全浓度，通过qPCR和Western blot分析巨噬细胞表型转化相关标志物，运用双荧光素酶报告基因验证PPARα/NF-κB通路调控机制，并借助miRNA芯片筛选关键功能分子。动物实验采用大鼠骨软骨缺损模型评估再生效果。

【Aspirin promotes the polarization of macrophages via PPARα/NF-κB pathways】
研究发现0.5mM阿司匹林处理可显著上调M₁巨噬细胞中M₂表型标志物Arg-1、CD206和IL-10的表达，同时抑制促炎因子TNF-α和IL-6。机制研究表明，阿司匹林通过激活PPARα并抑制NF-κB p65核转位实现巨噬细胞重编程。

【A-EVs enhance macrophage repolarization and MSC chondrogenesis in vitro】
A-EVs处理使M₁巨噬细胞CD86表达降低2.3倍而CD206升高3.1倍，并能促进MSCs软骨分化相关基因SOX9、AGG和COL2A1表达。miRNA测序揭示miR-127、miR-132、miR-155特别是miR-140在A-EVs中富集。

【mPEP hydrogel sustains A-EVs release and enhances osteochondral regeneration】
体内实验显示，装载A-EVs的mPEP水凝胶组在12周时新生组织硬度达正常软骨的85%，组织学评分显著优于1-EVs组，且无需外源细胞参与即实现软骨层和钙化层的同步再生。

这项研究首次揭示阿司匹林预处理可通过改变巨噬细胞EVs的miRNA谱来调控局部微环境。特别值得注意的是，A-EVs中富集的miR-140被证实是促进软骨再生的关键效应分子。与需要复杂体外培养的MSCs疗法相比，这种"无细胞"策略更具临床转化潜力。研究者还特别指出，温敏水凝胶不仅解决了EVs体内易降解的难题，其缓释特性更使治疗效果持续超过4周。该工作不仅为骨软骨缺损提供了创新治疗方案，更开拓了老药新用的研究范式——通过调控免疫细胞来源的EVs来实现组织再生，这一思路可望拓展至其他难愈性组织修复领域。