骨源性外泌体miRNAs 在骨重建和骨代谢中的应用潜力无穷

细胞外囊泡可根据其细胞起源、大小、形态和生物学 特征进行分类，主要分为凋亡小体、微囊和外泌体 。外泌体是一类直径在 30-100 nm 之间的具有脂质双层膜结构的微小囊泡，并在大多数体液 ( 如血液、母乳、唾液、精液、 尿液 ) 中被发现。

研究表明，成骨细胞、破骨细胞、造血 干细胞及骨髓间充质干细胞等细胞可以释放出外泌体，其内存在大量的生物分子 ( 如蛋白质、脂类、DNA、miRNA 等物质 )，它们介导细胞间的通讯，改变目标细胞行为，在 生理和病理过程 ( 如免疫反应、组织修复和神经通讯 ) 中发挥重要作用。

近年来，各种非编码RNA 已被鉴定，其中miRNAs 是一类小的非编码 RNA，长度约为 22 个核苷酸，可调控转录后的基因表达 。在骨骼系统中，miRNAs 通过调节骨骼组织内各细胞的功能，在成骨和维持骨稳态过程中发挥关键作用。 研究发现，骨质疏松等骨代谢疾病患者的血清外泌体中存在 miRNAs 代谢水平失调，未来有望将这些 miRNAs 作为预测疾病发生发展的新型生物标志物，并用于骨代谢疾病的监测及诊治 。

所以，跟着小助理一起来看看这篇，《骨源性外泌体miRNAs 主要物理特性及在骨重建和骨代谢中的应用潜力》。

文题释义

外泌体：特指直径在30-100 nm的盘状囊泡，内部包裹了蛋白、mRNA和miRNA等物质。多种细胞均可分泌外泌体，主要来源于细胞内溶酶 体微粒内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。在很多生理病理上起着重要的作用，如抗原呈递、肿 瘤的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不同的组成成分和功能，可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体可靶 向特定细胞或组织，因此是一种很好的靶向给药系统。

骨重建：是维持骨代谢平衡的关键，起到防止骨骼老化、增加骨密度的作用。骨重建过程复杂，涉及多个与骨相关的细胞，如成骨细 胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞。除了骨相关细胞外，其他细胞系统，如免疫细胞(T细胞、树突状细胞和单核细胞)和关节软骨细胞在 骨重建中也发挥重要作用。只有骨吸收和骨形成动态平衡，才能保持骨的健康。

快速导读

摘要

背景：外泌体是生物分子在骨重建微环境中发送细胞间信息的载体。在生理和病理条件下，外泌体在骨重建和骨代谢中起着重要的调控 作用。

目的：对骨源性外泌体miRNAs的主要物理特性进行了简要综述，分析了其在骨重建和骨代谢领域的关键作用和应用潜力。

方法：应用计算机在 PubMed、Web of Science 和 Medline 等数据库检索涉及骨源性外泌体与骨重建、骨代谢的相关研究，检索关键词为 “bone-derived exosomes miRNA，bone reconstruction，bone metabolism”，检索时间为 2007年1月至 2020年1月，最终纳入文献60篇。

结果与结论：骨源性外泌体是一类纳米级细胞外囊泡，含有多种蛋白质、脂质和核酸等生物活性分子。越来越多的证据表明，骨源性外 泌体miRNAs通过基因表达调节、细胞间通讯和物质转运，起到了骨代谢的调控作用，其不仅可作为骨质疏松症、骨性关节炎、类风湿性 关节炎等疾病的潜在生物标志物，同时也在靶向治疗方面发挥有益的作用。

关键词：外泌体；miRNA；骨重建；骨代谢；细胞通讯；综述

详细内容

资料和方法 Data and methods

1.1 文 献 检 索 以“bone-derived exosomes miRNA，bone reconstruction，bone metabolism”为关键词，在 PubMed、 Web of Science 和 Medline 等数据库进行检索，检索时间为 2007 年 1 月至 2020 年1 月，检索结果限于英文文献。

1.2 入选标准

纳入标准：①涉及骨源性外泌体的相关研究；②涉及骨 重建及骨代谢的相关研究，以及纳入文献中的引用文献。

排除标准：①与研究目的不相关的文献；②内容重复或 观点陈旧性文献。

1.3 文献质量评价 共检索到 652 篇文献，见图 1，最终纳 入文献 60 篇，其中 16 篇文章介绍了外泌体的生物特性，27 篇文章阐述了外泌体miRNA 在骨重建及骨代谢细胞通讯中的 作用，17 篇文章介绍了疾病条件下外泌 miRNA 对骨代谢的调节作用。

应用的前景与挑战 Prospects and challenges

外泌体是天然的脂质体，无毒，半衰期长，可以逃脱免 疫监视，能被受体细胞有效摄取。由于它的双侧脂质膜小 泡结构，可以保护蛋白质及 miRNAs 免受核糖核酸酶诱导降 解 。因此，外泌体是未来研究中最有前途的特异性药物的运输载体。

许多研究试图改造主要来源于干细胞或其他细胞的外泌体，通过诱导特定受体的表达来增强其与靶受体细胞 的结合能力，从而转移具有治疗作用的抗肿瘤药物、抗炎药 物和miRNAs，然后将修饰后的外泌体用于各种疾病的治疗。

骨髓间充质干细胞和 miRNAs 在骨、软骨组织工程中的应用已经得到了很好地研究，如果能将对骨转移具有正调控功能 的 miRNAs 包装成干细胞来源外泌体，可有望提出新的骨病治疗方法。此外，由于外泌体含有来自宿主细胞的特殊蛋白质或核酸，使它们成为新一类分子生物标记物辅助临床疾病 的诊断和预后。

然而，目前外泌体的制造，包括纯化、分离和克隆，仍 然成本高昂。由于它的纳米级尺度，使其检测和分类也具有 相当的挑战性，因此开发相关的分离、跟踪和检测技术至关重要。此外，将外泌体应用于临床治疗之前，也应该仔细 考虑体外和体内实验系统之间的差异。

文献来源：

LI Z, CAI YQ. Advances in exosome miRNAs in bone reconstruction and bone metabolic diseases. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2021;25(29):4697-4702.

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