机械编程的骨细胞来源小细胞外囊泡：一种将运动机械信号转化为可注射成骨治疗策略

《Journal of Nanobiotechnology》：Mechano-programmed osteocyte-derived small extracellular vesicles for exercise-inspired osteoporosis therapy

## 摘要运动是维持骨骼稳态的一种强效生理刺激，但其瞬态机械信号无法直接用于治疗递送。通过揭示一条涉及骨细胞来源的小细胞外囊泡（sEVs）的运动响应信号轴，我们开发了一种潜在的、可注射的运动启发式纳米囊泡策略，将确定的机械刺激转化为可转移的成骨miRNA信号。通过优化的8%循环应变对骨细胞进行12小时的机械编程，产生了具有增强成骨生物活性的sEVs。这些机械编程的sEVs被骨髓间充质干细胞（BMSCs）内化，并促进BMSCs增殖和成骨分化定向。静脉注射后，DiR标记的骨细胞来源sEVs与游离染料对照组相比，表现出可检测的与长骨相关的滞留。在后肢卸载诱导的骨丢失模型中，全身给予的机械编程sEVs恢复了骨小梁骨微结构并增强了成骨活性，BV/TV从5.32 ± 1.22%增加到15.64 ± 1.68%，BMD从84.84 ± 7.04 (mg/cc)增加到145.20 ± 13.10 (mg/cc)。从机制上看，机械编程将一种三miRNA信号——miR-2137、miR-149-3p和miR-451a——编码到骨细胞来源的sEVs中。该miRNA模块趋同性靶向OSR1，激活PI3K–AKT信号通路，从而促进BMSCs成骨分化。综上，我们的研究结果确立了机械编程的骨细胞来源sEVs作为一种源自骨骼的囊泡策略，可将运动相关的机械信号转化为潜在的、可注射的运动启发式骨质疏松症疗法。### 图形摘要[图片：机械编程骨细胞来源sEVs示意图]