一种用于老年雌性大鼠组织再生的表观遗传与免疫代谢重编程的生物正交纳米浓缩体系统

《Nature Communications》：A bioorthogonal nanoconcentrisome system for epigenetic and immunometabolic reprogramming of tissue regeneration in aged female rats

　　

摘要

基于干细胞的疗法在组织再生方面展现出巨大潜力，但其治疗效果不稳定，尤其在老化组织中更为明显。本研究通过对再生骨的多组学分析，发现S-腺苷甲硫氨酸（SAM）含量显著下降，这表明存在与修复功能受损相关的表观遗传紊乱。为解决这一问题，我们开发了一种具有空间分隔功能的融合型纳米囊泡系统——“纳米浓缩体”，该系统由装载有SAM的融合型脂质体构成，这些脂质体又包裹着间充质干细胞衍生的纳米囊泡。这种双腔结构可通过膜融合将物质递送至细胞质中，且几乎不会涉及溶酶体。在巨噬细胞中，该纳米囊泡系统能够减轻炎症反应，促进吞噬作用及代谢重编程；而在衰老的干细胞中，则能提升其表观遗传稳定性、线粒体功能以及成骨分化能力。通过协同调节免疫细胞和干细胞的状态，该纳米囊泡系统显著提升了组织再生能力，有效修复了老年雌性大鼠的骨缺损，从而展现出一个精准的纳米医学平台——它将代谢与表观遗传调控相结合，并借助无细胞再生信号传导机制，以对抗与衰老相关的再生能力下降。