利用酶法制备的镁锰层状双氢氧化物恢复巨噬细胞线粒体功能与迁移能力，用于治疗骨质疏松症

《Journal of Nanobiotechnology》：Restoration of macrophage mitochondrial dynamics and trafficking with enzymatic magnesium-manganese layered double hydroxide for osteoporotic therapy

　　

摘要

巨噬细胞在免疫调节与骨代谢的交互中起着关键作用，且常常表现出促炎表型，从而加剧骨质疏松症的相关微环境。我们发现，骨质疏松病灶中的功能异常巨噬细胞会将受损线粒体转移给成骨细胞，这一过程会导致细胞衰老加剧以及成骨功能受损。这种有害的线粒体转移与琥珀酸脱氢酶（SDH）的异常积累有关，进而维持促炎表型并加重线粒体损伤。基于这一机制，我们设计了一种经叶酸修饰的镁锰层状双氢氧化物（MgMn-LDH），并负载SDH抑制剂丙二酸二甲酯（DMM），用以调控促炎巨噬细胞。该系统促进了BNIP3-LC3B介导的线粒体自噬，同时提升了线粒体质量控制、线粒体动态特性以及线粒体转移能力。经过处理的巨噬细胞向邻近成骨细胞传递功能正常的线粒体，有助于在骨质疏松条件下增强成骨活性。此外，MgMn-LDH/DMM@FA处理显著减少了绝经小鼠的骨丢失，并改善了其骨微结构。总体而言，这些研究结果表明，减轻促炎巨噬细胞中的线粒体损伤并提升其功能性的线粒体转移能力，可能是缓解骨质疏松症的有效策略。基于酶活性的MgMn-LDH递送系统为骨质疏松症的干预提供了潜在的治疗平台。

图表摘要

巨噬细胞在免疫调节与骨代谢的交互中起着关键作用，且常常表现出促炎表型，从而加剧骨质疏松症的相关微环境。我们发现，骨质疏松病灶中的功能异常巨噬细胞会将受损线粒体转移给成骨细胞，这一过程会导致细胞衰老加剧以及成骨功能受损。这种有害的线粒体转移与琥珀酸脱氢酶（SDH）的异常积累有关，进而维持促炎表型并加重线粒体损伤。基于这一机制，我们设计了一种经叶酸修饰的镁锰层状双氢氧化物（MgMn-LDH），并负载SDH抑制剂丙二酸二甲酯（DMM），用以调控促炎巨噬细胞。该系统促进了BNIP3-LC3B介导的线粒体自噬，同时提升了线粒体质量控制、线粒体动态特性以及线粒体转移能力。经过处理的巨噬细胞向邻近成骨细胞传递功能正常的线粒体，有助于在骨质疏松条件下增强成骨活性。此外，MgMn-LDH/DMM@FA处理显著减少了绝经小鼠的骨丢失，并改善了其骨微结构。总体而言，这些研究结果表明，减轻促炎巨噬细胞中的线粒体损伤并提升其功能性的线粒体转移能力，可能是缓解骨质疏松症的有效策略。基于酶活性的MgMn-LDH递送系统为骨质疏松症的干预提供了潜在的治疗平台。

图表摘要