随着世界老龄化社会程度的加剧，骨关节炎（OA）已经成为困扰中老年人的常见疾病之一。OA是一种以软骨退化为主要病理特征的退行性疾病，可导致关节疼痛和功能丧失，严重影响生活质量。由于OA是一种不可逆病理性改变，结合老年人的特殊生理状态和生活习惯，利用特殊膳食补充剂预防或缓解OA具有重要现实意义。牛乳细胞外囊泡（mEVs）是富含多种生物活性物质的纳米颗粒，其特殊的磷脂双分子层结构保护了携带的活性物质免受口腔、胃肠道等环境的影响，能被运送到体内多个器官发挥健康调节作用。前期体外细胞实验发现，mEVs对骨关节软骨细胞具有保护作用，但是mEVs在体内是否对OA具有预防或缓解作用尚不清楚。
近日，中国海洋大学食品科学与工程学院易华西教授团队研究发现口服牛乳细胞外囊泡可能通过调节OA小鼠肠道菌群延缓软骨退化。相关研究成果以“Oral Administration of Bovine Milk-Derived Extracellular Vesicles Attenuates Cartilage Degeneration via Modulating Gut Microbiota in DMM-Induced Mice”为题在《Nutrients》杂志发表（2023 Feb 1; 15(3):747）。
该研究从牛乳中提取出牛乳细胞外囊泡，通过内侧半月板不稳定（DMM）手术建立小鼠OA模型，发现在疾病发展过程中口服mEVs有效抑制了小鼠膝关节软骨退化，具体表现为增加了DMM小鼠透明软骨厚度，增强了软骨细胞外基质的合成，抑制了软骨破坏酶的生成。
图1 mEVs对DMM小鼠软骨退化的影响
进一步研究发现，mEVs重塑了DMM小鼠紊乱的肠道菌群。mEVs提高了DMM小鼠异常降低的Firmicutes/Bacteroidetes（厚壁菌门/拟杆菌门）比值，减少了促炎菌Proteobacteria以及Enterobacteriaceae（肠杆菌科）的丰度，增加了潜在有益菌Firmicutes（厚壁菌门）、Ruminococcaceae（瘤胃菌科）和Akkermansiaceae的丰度。随机森林分析和线性判别分析检测出组间丰度差异明显的物种，发现DMM模型组小鼠Clostridium_aldenense和Parabacteroides_goldsteinii丰度更高，SBR1031目、Chloroflexi 门和Anaerolineae纲可能是OA治疗的潜在生物标志物和干预靶点。上述研究表明mEVs可能通过调节肠道菌群缓解OA的发展进程，但是mEVs调节“肠-关节”轴缓解OA的具体机制还有待进一步深入研究。
图2 不同实验动物组肠道菌群门水平/属水平相对丰度变化
图3 不同实验动物组肠道菌群特定标志物种变化
综上所述，该文章首次报道了口服mEVs可能通过恢复软骨基质稳态和重塑小鼠肠道菌群缓解OA小鼠的软骨退化。这项工作为研究与开发特殊膳食补充剂预防或延缓OA提供了新思路。
参考文献：
Administration of Bovine Milk-Derived Extracellular Vesicles Attenuates Cartilage Degeneration via Modulating Gut Microbiota in DMM-Induced Mice. Nutrients. 2023 Feb 1;15(3):747. DOI: 10.3390/nu15030747.
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