机械响应性润滑水凝胶PMUC：融合适应性润滑与应激触发免疫-代谢调节的关节保护及早期骨关节炎再生策略

《Nature Communications》：Multimodal hydrogel modulation of extracellular vesicle cargo to arrest post-traumatic osteoarthritis in murine models

　　

摘要

针对运动所致关节损伤及临床前期骨关节炎，有效的预防性干预措施仍难以实现，因为异常机械负荷通过软骨细胞与巨噬细胞间的双重焦亡环路推动病理进程。我们提出PMUC——一种机械响应性润滑水凝胶，专为分级关节保护与修复而设计。模拟天然润滑机制，关节内应用的PMUC可形成持久水化层以消散机械应力。在病理性负荷下，应激诱导的活性氧触发甘露糖及纳米复合物的释放。该级联反应激活己糖胺生物合成途径，抑制Caspase-3/GSDME介导的软骨细胞焦亡，同时重新编程巨噬细胞来源的细胞外囊泡。这些原位生成的细胞外囊泡富含XIAP与OTULIN蛋白，作为细胞间信使可阻断炎症循环并促进基质再生。在高负荷运动及创伤后骨关节炎的大鼠临床前模型中，PMUC可防止软骨侵蚀，并在八周内实现完全再生，恢复运动功能。本研究表明，PMUC将适应性润滑与应激触发的免疫-代谢调节相结合，提供了一种首创的关节保护及早期骨关节炎缓解策略。