近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔顱頜面科林開利、王旭東、江凌勇團隊在《科學(xué)進步》雜志（《Science Advance》上發(fā)表題了“工程化細(xì)胞外囊泡靶向能量代謝調(diào)控衰老皮膚修復(fù)”（Energy metabolism as therapeutic target for aged wound repair by engineered extracellular vesicle）的研究論文，提出了靶向能量代謝調(diào)控衰老皮膚修復(fù)新思路，用于改善衰老創(chuàng)面的修復(fù)與再生能力。
隨著年齡的增長，衰老細(xì)胞（SnCs）在組織中積累，主要通過衰老相關(guān)分泌表型（SASP）導(dǎo)致慢性炎癥環(huán)境，進而影響創(chuàng)面的愈合過程。此外，SnCs具有DNA損傷、細(xì)胞周期阻滯、代謝變化、線粒體功能障礙和自噬減少的特征，這些衰老細(xì)胞表型的改變是衰老組織損傷修復(fù)能力受損的關(guān)鍵原因。
能量代謝，尤其是細(xì)胞內(nèi)的三羧酸循環(huán)（TCA cycle）和氧化磷酸化（OXPHOS），對于細(xì)胞功能和組織修復(fù)至關(guān)重要。這些代謝過程可為細(xì)胞提供再生必需的能量（ATP），并參與維持細(xì)胞的生物合成和維持細(xì)胞的生物活性。在老化過程中，細(xì)胞的能量代謝可能會發(fā)生變化，導(dǎo)致能量產(chǎn)生減少，影響細(xì)胞的激活和修復(fù)能力。線粒體作為細(xì)胞內(nèi)主要的能量生產(chǎn)工廠，其功能狀態(tài)直接影響細(xì)胞的能量代謝。線粒體功能障礙會導(dǎo)致能量代謝的紊亂，并通過影響細(xì)胞周期和自噬等過程，促進細(xì)胞衰老。線粒體自噬（mitophagy）是一個清除受損線粒體的過程，對于維持線粒體質(zhì)量和細(xì)胞健康狀態(tài)至關(guān)重要。
EV是細(xì)胞釋放的小囊泡，能夠介導(dǎo)細(xì)胞間通訊，在細(xì)胞間傳遞信號分子，如蛋白質(zhì)、RNA和線粒體等。研究團隊提出了通過構(gòu)建二甲雙胍工程化EV，旨在改善老化皮膚組織中的能量代謝、重塑線粒體功能，并通過促進線粒體自噬（mitophagy）來清除受損的線粒體，從而恢復(fù)細(xì)胞的修復(fù)能力并促進衰老傷口愈合與缺損修復(fù)。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔顱頜面科林開利研究員、王旭東教授、江凌勇教授為論文的通訊作者，口腔顱頜面科在讀博士生莊瑜為論文第一作者，口腔顱頜面科在讀博士生蔣勝杰、鄧曉靈為共同第一作者。
該研究在口腔數(shù)字化及遺傳發(fā)育學(xué)實驗室完成，獲得國家口腔醫(yī)學(xué)中心（上海）、國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、上海市口腔醫(yī)學(xué)重點實驗室的鼎力支持。
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl0372
此外，口腔顱頜面科學(xué)術(shù)團隊近年來圍繞EV及其功能化調(diào)控組織修復(fù)與再生機制，開展了系列研究工作，如：團隊指導(dǎo)大創(chuàng)學(xué)生開展了EV在關(guān)節(jié)軟骨損傷修復(fù)中的應(yīng)用探索研究（王旭東*、林開利*，Bioactive Materials, 2023;22:423-452. IF=18.9）；探索了褪黑素工程化M2型巨噬細(xì)胞EV介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和免疫重編程，修復(fù)牙周炎骨缺損（王旭東*、林開利*、毛麗霞*，Advanced Science, 2023;10:2302029. IF=15.1），功能化EV介導(dǎo)巨噬細(xì)胞重塑骨免疫微環(huán)境，激活Bmp2啟動子促進骨再生（林開利*、江凌勇*，Advanced Healthcare Materials, 2024;13:202303681. IF=10），低氧功能化EV通過miR-210-3p/EFNA3/PI3K/AKT軸增強血管化骨再生效能（司家文*、林開利*、于洪波*，Acta Biomaterialia, 2022;150:413-426. IF=9.7）；揭示了成骨誘導(dǎo)條件下BMSCs來源EV可通過激活Bmp/Smad1通路促進成骨的生物學(xué)機制（蔡卜磊*、林開利*、沈國芳*，Biomaterials, 2021;272:120718. IF=14）；聯(lián)合九院骨科、長征醫(yī)院骨科，研究發(fā)現(xiàn)褪黑素功能化神經(jīng)干細(xì)胞來源的EV調(diào)控巨噬細(xì)胞向M2型極化抗炎、激活神經(jīng)干細(xì)胞分化，在小鼠脊髓損傷修復(fù)中發(fā)揮積極作用（林開利*、謝幼專*、陳雄生*，Chemical Engineering Journal, 2023;470:144121. IF=15.1）。
供稿人：口腔顱頜面科
