综述：骨微环境中的线粒体通讯网络：从维持稳态到骨疾病的治疗干预

《Stem Cell Reviews and Reports》：Mitochondrial Communication Networks in the Bone Microenvironment: From the Maintenance of Homeostasis to Translational Interventions for Bone Diseases

　　

摘要

细胞间线粒体转移近年来已成为骨生物学中的一个重要概念，为理解骨微环境中的免疫与代谢相互作用提供了新的框架。该微环境是一个既具有活跃代谢功能又充满复杂免疫反应的动态系统，其稳态依赖于多种细胞群体之间精细调控的通信机制。越来越多的证据表明，线粒体转移是整合这些不同信号网络的关键机制。在本综述中，我们系统总结了骨系细胞、免疫细胞以及血管相关细胞之间线粒体转移的最新进展，并进一步探讨了其在骨骼重塑、组织修复以及骨疾病发病机制中的作用。在机制层面，我们重点介绍了由线粒体Rho GTP酶1（MIRO1）介导的线粒体转运途径，通过这一途径，线粒体从骨系细胞转移到髓系细胞，从而推动代谢重编程并调节细胞对铁死亡的反应能力，最终有助于抑制过度的破骨细胞生成。从病理学角度来看，失调的线粒体转移越来越被视为多种骨骼疾病的共同特征。在糖皮质激素诱导的骨质疏松症中，MIRO1依赖的线粒体转运功能受损会增强破骨细胞前体的铁死亡抗性。在骨关节炎中，异常的线粒体会通过Nudix水解酶8干扰辅酶A的代谢，进而激活cGAS–STING信号通路，加速软骨退化。在骨转移过程中，线粒体脱氧核糖核酸释放引发的炎症信号既具有促肿瘤作用，也具有抗肿瘤调节作用。基于这些机制，本文还对几种治疗策略的转化应用潜力进行了评估，包括间充质干细胞来源的线粒体移植、纳米载体递送系统以及隧道纳米管的调控。总体而言，针对细胞间线粒体转运开展研究，可能为骨疾病中的代谢干预和免疫调节提供新的治疗途径。