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骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种常见的关节疾病，目前临床上缺乏有效的治疗方法。最近，浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科方向前教授团队联合清华大学材料学院王秀梅教授团队提出了一种基于干细胞募集水凝胶递送miRNA的抗衰老治疗OA新策略，通过构建再生微环境来减轻软骨细胞衰老，补充新鲜的软骨细胞，从而使因OA受损的软骨恢复活力。
2022年4月1日，浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科方向前教授团队，联合清华大学材料学院王秀梅研究员团队。合作者包括：美国莱斯大学Antonios G. Mikos院士团队。在邵逸夫医院骨科主任范顺武教授的指导下，在Science Advances杂志上在线发表题目为Stem cell-homing hydrogel-based miR-29b-5p delivery promotes cartilage regeneration by suppressing senescence in an osteoarthritis rat model的研究论文。
衰老相关的miR-29b-5p首次被发现在OA软骨中显著下调，通过可注射的生物活性自组装多肽纳米纤维水凝胶递送miR-29b-5p，结合干细胞归巢肽SKPPGTSS进行功能化，在抑制软骨细胞衰老的同时进行内源性滑膜间充质干细胞（SMSCs）募集。持续的miR-29b-5p递送和干细胞的募集以及随后分化成软骨细胞实现了成功的软骨修复和软骨细胞再生。该策略使基于miRNA的治疗方式有望替代治疗OA的传统手段。
图1.基于水凝胶的miR-29b-5p递送系统SKP@miR的构建。（A）RAD和RAD-SKP多肽自组装形成纳米纤维水凝胶，agomir-29b-5p分布在水凝胶内部。（B）通过调节pH值至中性形成稳定的水凝胶。
OA的典型特征是软骨进行性丧失和润滑滑液减少，OA发展过程中软骨细胞衰老会导致软骨分解。该研究团队首次证明了miR-29b-5p在OA软骨中显著下调，其上调通过易位酶1（TET1）抑制基质金属蛋白酶和衰老相关基因 (P16INK4a/P21) 的表达，有效缓解OA关节软骨的现状，延缓衰老进程。随后，团队开发了基于干细胞归巢水凝胶的miRNA递送系统SKP@miR（图1）。一方面，miR-29b-5p的持续递送能够抑制软骨细胞衰老，改善OA关节中软骨基质合成和分解之间的不平衡，从而抑制OA对软骨基质的持续性破坏；另一方面，SKP@miR招募SMSCs，并诱导其向软骨细胞分化，给受损基质补充健康软骨细胞，以修复缺陷并形成新的软骨，且无需使用外源性干细胞。研究表明，SKP@miR能够抑制OA大鼠关节软骨细胞的衰老和软骨基质的分解，促进软骨基质的合成，改善关节磨损，最终使受损关节恢复到与正常关节相似的状态。总的来说，此研究利用可注射水凝胶递送miRNA通过抗衰老治疗OA的策略效果显著，在临床应用中更方便实用，这对于开发针对OA的疾病修饰疗法具有重要意义。
上述研究工作，以浙江大学诸进晋博士、清华大学杨淑慧博士为本论文共同第一作者，清华大学材料学院王秀梅研究员、浙江大学医学院附属邵逸夫医院方向前教授为共同通讯作者。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk0011
制版人：十一
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