IL-36R缺失缓解香烟烟雾诱导的气道炎症和骨骼肌功能障碍的机制研究：M2巨噬细胞外泌体miR-423-5p/BMP-2轴在机械微环境中的调控作用

本研究针对骨折修复中机械微环境与免疫调控的协同机制，通过平行平板流动腔模拟剪切应力，发现M2巨噬细胞外泌体（AExo）通过下调miR-423-5p解除对BMP-2的抑制，显著促进骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化。该研究为开发基于外泌体的无细胞骨折治疗策略提供了新靶点。

　　

骨折修复一直是临床面临的重大挑战，传统骨移植存在供体有限、免疫排斥等问题。随着人口老龄化加剧，骨质疏松性骨折发病率持续攀升，开发高效无创的治疗策略迫在眉睫。在这项发表于《International Immunopharmacology》的研究中，新疆医科大学基础医学院组织学与胚胎学教研室的Wentao Liu、Xinyue Wang等科研人员揭示了机械微环境中M2巨噬细胞外泌体调控骨折愈合的新机制，为无细胞治疗提供了理论依据。

研究团队创新性地采用平行平板流动腔系统模拟骨折部位1 Pa剪切应力，发现机械应力作用下M2巨噬细胞分泌的外泌体（AExo）可显著增强骨髓间充质干细胞（BMSCs）的成骨分化能力。通过miRNA测序和生物信息学分析，锁定关键调控因子miR-423-5p，证实其通过靶向结合骨形态发生蛋白2（BMP-2）的3'UTR区域发挥负调控作用。当使用miR-423-5p抑制剂处理BMSCs时，碱性磷酸酶（ALP）、Runt相关转录因子2（RUNX2）等成骨标志物表达显著上调，钙结节形成增加47%，细胞迁移能力提升2.3倍。

关键技术方法包括：1）采用IL-4诱导RAW264.7细胞分化为M2型巨噬细胞；2）聚合物沉淀法分离外泌体并通过透射电镜和Western blot鉴定；3）建立剪切应力加载系统模拟机械微环境；4）双荧光素酶报告基因验证miRNA靶向关系；5）通过成骨诱导染色和qPCR评估分化效果。

研究结果显示：

3.1节通过三系分化实验证实BMSCs的多向分化潜能，流式细胞术显示IL-4诱导后M2标志物CD206表达升高3.8倍；

3.2节TEM显示外泌体呈典型杯状结构，直径30-150nm，Western blot检测到TSG101、CD63等外泌体标志蛋白；

3.3节发现AExo中miR-423-5p表达量较静态培养组（NExo）降低62%，KEGG分析显示差异miRNA富集于MAPK和Wnt通路；

3.4节证实AExo处理组RUNX2蛋白表达量是对照组的2.1倍，ALP活性提高75%；

3.5节显示miR-423-5p抑制剂转染使BMP-2荧光强度增加3.2倍，划痕实验显示细胞迁移率提升至89%。

讨论部分指出，该研究首次阐明机械应力通过调控M2外泌体miR-423-5p/BMP-2轴促进骨形成的双重机制：一方面剪切应力改变巨噬细胞表观遗传状态，使外泌体miRNA谱重编程；另一方面下调的miR-423-5p解除对BMP-2的抑制，激活下游成骨信号通路。这种"机械-免疫"协同调控模式为开发新型骨修复材料提供了方向，特别是针对糖尿病骨折、骨质疏松等难愈性骨病的治疗具有重要转化价值。未来研究需在动物模型中验证AExo的促愈合效果，并优化外泌体递送系统以提高靶向性。

该研究的创新性在于将生物力学与免疫调控相结合，突破传统单纯关注生物学因子的局限，为理解骨折微环境中机械力信号转导与细胞通讯的交互作用提供了新视角。论文数据表明，基于M2巨噬细胞外泌体的无细胞疗法可能成为替代自体骨移植的潜在方案，其标准化生产优势和可调控特性尤其适合临床转化应用。