骨质疏松症是一种全身性退行性疾病，其特征是骨密度降低和骨微结构脆弱。越来越多的研究表明肠道微生物在骨质疏松的发生发展中起着重要的作用。肠道微生物（Gut microbiota, GM）不仅可以通过代谢物直接影响骨代谢，还可以通过免疫和内分泌系统间接影响骨代谢。此外，细菌外囊泡（Bacterial extracellular vesicles, BEVs）具有独特的纳米尺寸结构、稳定的负载能力、良好的生物相容性，可以将生物活性物质输送到宿主细胞中来调节骨代谢。近年来，类器官是体外三维细胞簇，能高度模拟相应器官的结构和功能，已广泛应用于精准医学、再生医学、疾病建模和宿主-微生物相互作用。肠道类器官细胞外囊泡（Intestinal organoids extracellular vesicles, IOEVs）因其显著的数量与生理效应而成为另一种有前途的肠骨对话媒介，为肠骨对话机制提供了完全不同的思路。
近日，上海交通大学医学院附属新华医院/上海大学转化医学研究院苏佳灿教授团队联合南方医科大学南方医院司徒博教授在Small Science (IF:11.1) 上发表了题为“Extracellular Vesicles in Gut-Bone Axis: Novel Insights and Therapeutic Opportunities for Osteoporosis”的综述文章（Small Sci. 2024, 2400474）。该综述全面总结了用于骨质疏松症治疗的传统肠骨轴与基于BEVs的肠骨轴。GM可以通过代谢物直接影响骨代谢以及通过免疫和内分泌系统间接影响骨代谢；GM也可以通过天然和工程化BEVs调控骨代谢。然而，基于GM衍生物（代谢物与BEVs）的肠骨轴和基于免疫和内分泌系统的肠骨轴可能无法完全揭示肠与骨之间的关系。因此，作者创新性地提出了基于IOEVs的肠骨轴，为骨质疏松症的治疗提供了全新的策略。总之，三代肠骨轴模型将全面揭示肠与骨之间的关系，为骨质疏松症的治疗提供完整的见解。
图：基于BEVs与IOEVs的肠骨轴用于骨质疏松症的治疗
图：肠骨轴1.0-2.0-3.0用于骨质疏松症的治疗
苏佳灿教授团队在EVs领域具有丰富的研究经验，发表了诸多EVs相关的高水平论文。为了克服动物来源的EVs存在的诸如产量低、改造困难等缺点，苏佳灿教授团队近年来拓展了BEVs和PEVs等领域，强调了BEVs的优势(Bioact Mater, 2022, 14, 169-181；Extracell Vesicles Circ Nucleic Acids 2022;3:63-86; J Control Release 364 (2023) 46-60）；首次提出了基于合成生物学的BEVs改造方法 (Chem Eng J 450 (2022) 138309.; Composites Part B, 2023, 255, 110610.; Composites Part B, 2023. 267: 111047.; J Extracell Vesicles. 2024;13:e12429. )；展望了BEVs在骨与软组织肿瘤中的治疗潜力及其优势与挑战 (Theranostics.2022.12 (15): 6576-6594.，封面文章)；提出了PEVs用于自身免疫性疾病治疗的理论（Nano Res. 2023）。
此外，苏佳灿教授团队着重于推动OEVs的研究，作为一种新型的模型，OEVs来自于3D类器官，于传统的2D EVs有着天壤之别，拥有着高产量、丰富生物活性物质等一系列有点。苏佳灿教授团队首次提出了OEVs用于疾病治疗的概念（Chem Eng J 2023, 465, 142842）；并提出了基于OEVs的骨折治疗思路（Interdiscipl Med. 2023, e20230011，Biomater Transl. 2023, 4(4), 199-212.); 系统地总结了类器官和OEVs的生物学机制、OEVs的分离方法、工程化改造方法，以及重点讨论了类器官和OEVs在疾病治疗中的应用(J Nanobiotechnol (2024) 22:679）。
上海交通大学医学院附属新华医院/上海大学转化医学研究院苏佳灿教授、徐可副研究员、王光超副主任医师、南方医科大学南方医院司徒博教授为论文共同通讯作者，团队成员刘晗副研究员、李瑞阳博士后、杨慧健博士为论文共同第一作者。
参考文献：Han Liu et al. Extracellular Vesicles in Gut-Bone Axis: Novel Insights and Therapeutic Opportunities for Osteoporosis. Small Sci. 2024, 2400474. DOI: 10.1002/smsc.202400474.
外泌体资讯网 Small Science苏佳灿团队联合司徒博：基于细菌外囊泡与肠道类器官细胞外囊泡的肠骨轴用于骨质疏松症治疗
