异位骨化（Heterotopic ossification，HO）指除骨骼和牙齿外，在机体其他组织发生骨形成的现象。创伤、异常力、感染等原因可造成口腔颅颌面部多种组织的异位骨化，如外伤后咀嚼肌群的骨化性肌炎、关节置换术后关节周围组织的异位骨形成及颞下颌关节骨关节炎软骨病理性骨化等。异位骨化不仅会引起患者颌面部疼痛、关节僵硬、运动受限等功能障碍，而且一旦发生很难逆转，通常只能依靠手术切除治疗，但切除后很容易复发，所以探索其防治方法极为重要。近日，空军军医大学唐都医院&口颌系统重建与再生全国重点实验室焦凯研究员团队在国际细胞外囊泡学会(ISEV)官方权威期刊《Journal of Extracellular Vesicles》（IF:16.0；中科院1区）首次报道了一种具有钙化功能的凋亡囊泡，并将其命名为钙化型凋亡囊泡。相关研究内容以“Calcified apoptotic vesicles from PROCR+ fibroblasts initiate heterotopic ossification (2024 Apr; 13(4): e12425)”为题发表（2024 Apr; 13(4): e12425）。
该研究结果显示，关节韧带损伤早期凋亡的PROCR+成纤维细胞可大量释放钙化型凋亡囊泡，该囊泡可导致韧带钙化和硬度增加，基质硬度增加可诱导周边巨噬细胞发生M2极化，通过免疫-成骨级联导致关节韧带异位骨化，抑制凋亡囊泡释放或清除巨噬细胞则可显著抑制韧带异位骨化形成。因此，钙化型凋亡囊泡介导的韧带病理性钙化是启动异位骨形成的重要致病因素（图1）。文章第一作者为空军军医大学唐都医院口腔科&口腔医院闫舰飞博士，共同第一作者为空军军医大学西京医院骨科高博副教授和空军军医大学口腔医院修复科王晨语讲师，通讯作者为空军军医大学唐都医院口腔科焦凯研究员。图1 PROCR+成纤维细胞分泌的钙化型凋亡囊泡介导了关节韧带异位骨化该研究以外伤引起的韧带异位骨化（HO）为模型，研究发现韧带在损伤3周后出现异位骨结节，随造模时间延长骨结节体积逐渐增大，9周后出现骨小梁结构。有意思的是，微观表征结果显示HO组1周时韧带即可出现点灶状钙盐沉积，3周时钙化沉积明显增加并呈现弥散状分布（图2）。单细胞测序分析结果显示，韧带损伤早期PROCR+成纤维细胞凋亡显著（图3）。新近研究显示，细胞在凋亡过程中会分泌直径相对较小的凋亡囊泡，其在诱导纤维化、炎症和免疫排斥反应等病理过程中均发挥关键致病作用。然而，凋亡囊泡在病理性钙化疾病发生发展中究竟扮演了怎样的角色？目前未见文献报道。团队深入研究发现，PROCR+成纤维细胞发生凋亡后大量释放凋亡囊泡，其中含有钙化前体，因此将其定义为钙化型凋亡囊泡（图4）。体外实验进一步说明了钙化型凋亡囊泡可通过Annexin受体富集钙同时以静电作用被I型胶原吸附，并聚集在细胞外基质中产生钙化结节，从而导致韧带钙化和硬度增加。体内表征和体外实验同时证实，钙化型凋亡囊泡介导的韧带硬度增加可诱导周边巨噬细胞发生M2极化，通过免疫-成骨级联导致关节韧带异位骨化。体内实验证实抑制凋亡囊泡释放或清除巨噬细胞均成功逆转了异位骨化发生。该研究在国际上率先提出钙化型凋亡囊泡的新概念，并初步阐明了其促钙化作用机制，进一步完善了对凋亡囊泡的理解认知；同时证实韧带损伤初期，细胞外基质钙化及硬度增加可通过启动免疫-成骨级联导致异位骨化发生，开辟了创伤所致异位骨化病理机制研究的新领域，为病理性钙化相关的疾病研究提供了新视角和潜在治疗靶点。图4 韧带损伤早期PROCR+成纤维细胞释放大量钙化型凋亡囊泡Calcified apoptotic vesicles from PROCR+ fibroblasts initiate heterotopic ossification. Journal of Extracellular Vesicles, 13, e12425. doi: 10.1002/jev2.12425.外泌体资讯网 JEV | 空军军医大学唐都医院口腔科/口颌系统重建与再生全国重点实验室焦凯：钙化型凋亡囊泡介导外伤所致关节韧带异位骨化形成机制
