骨性关节炎是一种严重影响关节的退行性疾病，迫切需要新型治疗策略。间充质干细胞（MSC）衍生外泌体（MSC-Exos）是一种有前途的骨性关节炎治疗策略。与MSCs相比，MSC-Exos具有更高的安全性，而且易储存。MSC-Exos可以通过促进软骨再生、加速组织修复、调节免疫炎症反应等多种途径治疗骨性关节炎。尽管MSC-Exos具有治疗潜力，但其临床应用受其低产量阻碍，这不能满足临床所需Exos的产量。连续挤出法是一种能高效产生具有与Exos相似大小和组成的纳米囊泡（NVs）的方法。与Exos类似，NVs也可以将其亲代细胞的生物分子传递给受体细胞。与Exos相比，NVs的产量能提高百倍。据报道，MSC衍生的NVs（MSC-NVs）已被成功开发用于促进肝脏和心脏再生。目前，没有研究探讨MSC-NVs是否可以促进软骨再生。
近日，海军军医大学第一附属医院临床研究中心高洁团队在Adv. Healthcare Mater期刊上发表了题为“Treatment with Mesenchymal Stem Cell-Derived Nanovesicle-Containing Gelatin Methacryloyl Hydrogels Alleviates Osteoarthritis by Modulating Chondrogenesis and Macrophage Polarization”的文章（DOI: 10.1002/adhm.202300315）。在这项研究中，研究者通过连续挤出的方法制备了MSC-NVs，首次发现其除了诱导M2巨噬细胞极化外，还可加强软骨细胞和骨髓MSC的分化、增殖和迁移。此外，为了延长MSC-NVs的作用时间，研究者构建了含有MSC-NVs的明胶-甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶（GelMA-NVs），用于通过实现局部给药导致MSC-NVs的持续释放从而提高针对骨性关节炎的治疗效果，而且显示出良好的生物相容性和优异的机械性能。
在内侧半月板手术失稳（DMM）构建的小鼠骨性关节炎模型中，GelMA-NVs有效降低了骨性关节炎的严重程度，减少了分解代谢因子的分泌，并增强了基质合成。此外，GelMA-NVs在体内促进巨噬细胞向M2型极化，抑制炎症反应。研究结果表明，GelMA-NVs可通过调节软骨生成和巨噬细胞极化高效治疗骨性关节炎。
GelMA-NVs治疗骨性关节炎的策略和特点总结：(A) 使用连续挤出法制备和纯化MSC-NVs；(B) 制备含MSC-NVs的明胶-甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶（GelMA-NVs）；(C) GelMA-NVs具有良好的可注射性、缓释性和生物降解性；(D) GelMA-NVs可促进软骨细胞分化、增殖和迁移，调节软骨分解代谢和抗分解代谢因子的表达；调节免疫反应，促进巨噬细胞向M2表型极化
该研究受到国家自然科学基金项目的资助。海军军医大学第一附属医院临床研究中心庞丽莹、牡丹江医科大学红旗医院检验医学科金红及海军军医大学第一附属医院普通外科卢正茂为共同第一作者，海军军医大学第一附属医院临床研究中心高洁副研究员、上海交通大学上海市第九人民医院皮肤科李梦副教授及上海大学转化医学研究院苏佳灿教授为共同通讯作者。
海军军医大学第一附属医院高洁课题组以“实体瘤术后复发治疗和组织修复仿生纳米支架材料”为题，面向实体瘤术后需要预防肿瘤复发和组织修复的重大临床难题，基于“仿生杂化，超越自然”的材料设计理念，聚焦于仿生纳米支架材料的精准可控制备及应用，开发了生物膜仿生和纳米粒杂化等工程化新技术，发展了生物膜仿生无机杂化水凝胶等新型医用材料，为实体瘤术后复发治疗和组织再生提供新策略；以通讯和第一作者在Advanced Functional Materials, Biomaterials, Bioactive Materials, Advanced Healthcare Materials, Biomaterials Research, Acta Pharmaceutica Sinica B, Composites Part B等杂志发表63篇SCI论文，15分以上4篇，10分以上的文章14篇，总计影响因子460；引用次数2832，H指数32，i10指数58，主持10项国家和省部级基金（包括1项国家高技术研究发展计划和4项国家自然科学基金，其中含3个面上项目）。
参考文献：
Treatment with mesenchymal stem cell-derived nanovesicle-containing gelatin methacryloyl hydrogels alleviates osteoarthritis by modulating chondrogenesis and macrophage polarization.Advanced healthcare materials, e2300315. 27 Feb. 2023, doi:10.1002/adhm.202300315
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