颞下颌关节（Temporomandibular joint, TMJ）位于口腔颌面部，是人体双侧联动、多向活动关节。由于关节负重、外伤、咬合甚至精神因素等引起的颞下颌关节骨关节炎可同时具有口腔及骨科疾病的特点，造成关节骨、软骨和关节盘的退行性改变，出现言语、咀嚼等功能障碍。目前，临床治疗颞下颌关节骨关节炎以及促进其缺损修复的方法尚不足。细胞外囊泡（Smallextracellular vesicles, sEVs）是近年来无细胞组织工程研究热点，一定程度上解决了再生医学临床应用的瓶颈——种子细胞的来源、数量及免疫排斥反应等问题，但其直接使用存在易流失，利用率低的问题。此外，有研究发现炎症刺激间充质干细胞后所获得的sEVs能够更好的缓解炎症反应，但其机制尚不明确。
2022年3月11日，天津市口腔医院|南开大学口腔医院张智玲副主任医师团队在Small发表了题为“Inflammation-StimulatedMSC-Derived Small Extracellular Vesicle miR-27b-3p Regulates Macrophages byTargeting CSF-1 to Promote Temporomandibular Joint Condylar Regeneration”的文章（2022 Mar 11; e2107354）。该文章阐述了利用低度细胞因子诱导脂肪干细胞（adipose-derived mesenchymal stem cells, ADSCs）处于炎症状态后提取sEVs，构建无细胞组织工程支架以实现对该sEVs的控释，并将该体系应用于颞下颌关节骨关节炎的治疗及骨软骨缺损修复中的效能并探究了其机制。天津市口腔医院|南开大学口腔医院张智玲副主任医师及南开大学生命科学学院生物活性材料重点实验室王淑芳教授为共同通讯作者，博士研究生刘语菲为论文第一作者。
作者利用丝素蛋白和谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase, TGase）联合sEVs构建了功能化支架。蚕丝作为一种天然物质具有良好的生物相容性，已广泛应用于生物材料的制备。谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase, TGase）具有很高的生物安全性，可以催化存在于丝素蛋白和外泌体的膜上赖氨酸残基和谷氨酰胺残基的共价连接，实现sEVs的缓释，从而避免了直接注射时sEVs的低利用率，添加TGase的支架可以持续释放sEVs直到7天。
作者进一步探究了功能化支架对巨噬细胞极化的作用及机制。通过定量巨噬细胞相关基因表达来评估IAE、AE对巨噬细胞极化的影响。IAE显著上调了CD206、IL10和CCL22的表达，表明巨噬细胞向M2型极化。相比之下，与用AE和PBS处理的细胞相比，M1巨噬细胞相关基因CD86，TNF-和CXCL10的表达水平在IAE处理的细胞中相对较低。综合以上结果表明，IAE能显著促进巨噬细胞向M2型极化，提高M2型巨噬细胞在整个巨噬细胞群中的占比。
通过对IAE、AE中差异表达的miRNA以及不同处理组的巨噬细胞mRNA进行分析发现，miR-27b-3p通过靶向巨噬细胞集落刺激因子1（colony-stimulating factor-1, CSF-1）影响巨噬细胞极化。作者利用Western Blotting的方法对CSF-1在蛋白水平的表达进行的分析，结果发现，miR-27b-3p能够影响CSF-1的转录翻译，减少其在蛋白水平的表达。
作者在兔颞下颌关节髁突建立了直径2 mm×深度2 mm骨软骨缺损模型，并用功能化支架进行治疗。经过4或8周的治疗，对照组、空白支架组，AE支架组及IAE支架组都表现出一定程度的修复。组织学、免疫组织化学染色及Micro CT评估结果均显示，IAE支架组具有连续的软骨结构和相对完整的软骨下骨，表现出更佳的骨软骨缺损修复。
综上所述，该项研究结果表明，IAE、AE均可抑制炎症并促进颞下颌关节髁突骨软骨缺损周围细胞的迁移，以促进软骨和软骨下骨整体基质的恢复，其中IAE具有更加显著的治疗效果，推测 IAE可能是通过其上调的miR-27b-3p水平靶向抑制了CSF-1的表达从而减轻了体内的炎症，并调节巨噬细胞极化优化炎症微环境以促进修复。
参考文献：
Inflammation-Stimulated MSC-Derived Small ExtracellularVesicle miR-27b-3p Regulates Macrophages by Targeting CSF-1 to PromoteTemporomandibular Joint Condylar Regeneration. Small. 2022, 11;e2107354.doi: 10.1002/smll.202107354.
外泌体资讯网 Small|天津市口腔医院张智玲、南开大学王淑芳教授团队：MSC来源细胞外囊泡促进颞下颌关节炎中髁突缺损修复
