网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

7天灭炎症,2月长新骨!浙江大学最新“套娃”式纳米系统:扑灭炎症、启动骨新生,改善衰老骨修复!

0
分享至


《流浪地球》里有这样一段台词:一万五千年前,大腿骨折是致命的,但这根股骨愈合了一一它是人类文明诞生的标志。这意味着,有人为他处理伤口,有人为他提供食物和水,有人保护他不受野兽的攻击。


一万五千年后,骨骼修复早已不再只能依靠等待和照料,但严重骨缺损仍是临床治疗中的难题,尤其是在老年人身上。

近期,《Nature Communications》上发表的一项研究,为这个难题提供了一个新思路。他们发现,骨骼修复失灵的一个关键原因在于:一种叫SAM的分子在衰老骨组织中几乎耗竭;并据此设计了一种精准递送系统——纳米浓缩体SMNV,在老年个体上实现了骨缺损的近乎完全修复[1]。



衰老骨修复,卡在了哪里?

骨折后骨头要长好,至少需要两大步:炎症消退、新生骨形成。但在老年个体身上,这两步都卡住了。因为衰老的骨骼内血管退化、慢性炎症、代谢紊乱...修复工作举步维艰。是细胞不行了,还是出了其它问题?


图注:骨缺损修复过程示意图。

研究团队分析了年轻和老年小鼠骨折后的单细胞测序数据,识别出六类细胞群体。基于巨噬细胞(免疫调控核心)和骨骼干细胞(骨形成主要来源)的已知功能,他们聚焦于这两类细胞,结果发现,两类细胞在老年个体的骨修复现场中明显状态不对:

负责清理碎片、消退炎症的巨噬细胞没有完成任务,导致本该结束的炎症信号持续释放;负责分化成新骨细胞的骨骼干细胞,本该启动的增殖和分化程序也未启动,使得修复迟迟未能开始。


图注:骨修复微环境中的主要细胞群体,其中巨噬细胞和骨骼干细胞是重点研究对象。

并且,两类细胞中有个相同的异常:参与多胺生物合成的基因均显著上调。而多胺合成,恰好是大量消耗SAM(S-腺苷甲硫氨酸,通用甲基供体,负责调控基因表达)的一条主要代谢途径。由此进一步通过代谢检测证实:老年个体的两类细胞中,SAM水平均低于年轻个体


图注:多胺合成通路示意图;老年个体巨噬细胞和骨骼干细胞中SAM水平低于年轻组。

SAM不足对两类细胞都产生了影响。在巨噬细胞里,SAM短缺使炎症信号无法及时消退;在干细胞里,SAM耗尽导致异染色质松散,本该沉默的转座子(能在基因组中移动的DNA片段,可能干扰正常基因功能)被激活,触发cGAS-STING炎症通路,干细胞逐渐丧失分化能力,无法再生成新的骨细胞。

所以,衰老的骨组织里存在一个此前被忽视的隐秘问题:免疫细胞和干细胞,同时缺少了一种关键物质SAM。那就想个办法,把它补上!


一个“套娃”式设计,如何促进骨修复?

补SAM的思路没错,但面临现实困难:SAM口服会被胃肠道大量破坏;通过注射进入血液,也很难自行穿过细胞膜。

于是,研究团队设计了一个“套娃”系统——纳米浓缩体SMNV。它的外壳是载着SAM的脂质体,内核是干细胞来源的囊泡。外壳能和细胞膜直接融合(效率高达79.4%),把货物释放到细胞内部,绕开溶酶体的降解。


图注:将间充质干细胞(MSC)衍生的纳米囊泡(MNV)包封在负载SAM的融合脂质体(SFL)中,逐步制备SMNV的示意图。

研究者发现,如果巨噬细胞还在释放炎症,就算给了干细胞再好的分化信号,骨头也长不出来。所以SMNV的时序很明确:先释放SAM,再释放囊泡。

先看SAM对巨噬细胞做了什么。它可以抑制促炎信号、增强其清理凋亡细胞的胞葬作用。同时,巨噬细胞的代谢状态也随之转变:线粒体呼吸增强,NAD+增加,逐渐从促炎型转向有利于组织修复的修复型。


图注:SMNV增强巨噬细胞的胞葬能力(PKH67标记凋亡细胞),并推动其从促炎型(iNOS⁺)向修复型(ARG1⁺)转变。

炎症消退后,轮到内部的干细胞囊泡上场了。囊泡进入骨骼干细胞后,一方面修复线粒体,让细胞重新恢复能量;同时,其携带的SIRT1、ANXA1等蛋白也参与调控成骨分化。还没完,SAM也来助力了,它帮助干细胞重新压紧松散的染色质,减少原本受到抑制的转座元件异常活跃。


图注:SMNV处理后,衰老骨骼干细胞的异染色质标志物H3K9me3恢复(上);ALP染色(左下,成骨分化早期标志)和ARS染色(右下,成骨分化晚期标志)均显著增强。

总之,SAM和囊泡分工配合,先调免疫、再促分化,从而唤醒衰老的骨修复能力。


7天灭炎症,56天长新骨!

再看看活体上的结果。研究团队选用了骨再生能力已严重衰退的老年雌性大鼠,在其头骨上制造了一个直径5毫米的贯穿性缺损,这个尺寸在老年动物身上基本无法自愈。然后把装载SMNV的水凝胶填入缺损处,让它在局部缓慢释放。


图注:SMNV@Gel(水凝胶)植入后在缺损区缓慢持续释放。

7天后,研究者检查了缺损处的免疫微环境,结果与体外实验一致:促炎型巨噬细胞比例下降,修复型巨噬细胞比例上升,TNF-α、IL-6等促炎因子减少,IL-10等抗炎因子增加。

56天后,骨修复差异进一步显现。对照组的头骨缺损区只有少量纤维组织填充;而SMNV治疗组的缺损区,则几乎被新生骨完全填充,骨体积分数增加了约5倍。并且新生的骨组织排列有序,胶原沉积丰富,成骨细胞密集分布。


图注:SMNV@Gel治疗后8周,老年大鼠颅骨缺损区近乎完全被新生骨填充(体积分数达到约76%);骨体积分数(BV/TV)显著提升。

就是说,这套系统在老年个体上确实管用,骨修复能力被重新唤醒了。


纳米抗衰,不止于骨骼

其实,SAM这个分子应该不算陌生。咱们之前讲过的“蛋氨酸限制抗衰”就和它密切相关——适度控制蛋氨酸的摄入,可以改善代谢、延缓衰老进程[2]。而蛋氨酸正是SAM的唯一前体,所以,SAM的水平和衰老本就有着千丝万缕的联系。


图注:蛋氨酸是SAM的合成前体。

这项研究则把视线从全身聚焦到了具体器官,且SAM耗竭并非孤例。此前有研究发现:肌肉干细胞衰老同样与SAM耗竭直接相关[3]。那么,SAM耗竭会不会是多种组织衰老的共性问题呢?

如果这个猜想成立,那SMNV这类纳米递送系统或许就不止于治骨缺损。通过将SAM补充到不同组织的衰老干细胞中,是否可能延缓多种功能衰退?不过,从不同组织的微环境差异、递送效率到长期安全性,还有大量问题待解。

目前纳米抗衰领域的研究方向很多元。有利用纳米载体递送衰老细胞清除剂的(如靶向衰老细胞标志物的纳米胶束[4]),有利用纳米材料模拟酶活性清除活性氧的(如氧化铈纳米颗粒抑制肌肉干细胞衰老[5]),也有递送干细胞活性物质的。每条路径都有自己的逻辑。


图注:纳米材料用于抗衰老的多种策略示意图[6]。

当然,这套系统的制备工艺复杂、长期安全性未知,目前仅在大鼠身上验证过,且只用了雌性大鼠。因为骨质疏松在绝经后女性中发病率远高于男性,从临床转化看,先在雌性上验证或许更直接。但雌激素本身会影响甲基化代谢,SAM正是其中的关键分子,其代谢环境可能因性别而异。换成雄性能否达到同样的效果?还值得进一步探究。

[本文的名称是《A bioorthogonal nanoconcentrisome system for epigenetic and immunometabolic reprogramming of tissue regeneration in aged female rats》,发表于《Nature Communications》期刊,通讯作者是浙江大学医学院附属邵逸夫医院的梁凯裕、方向前,云南省第一人民医院的陆声‌。第一作者是浙江大学医学院附属邵逸夫医院的赵澜、张哲远、郑陆宇。本研究资助来源:中国国家自然科学基金(编号U22A20282,编号82472471,编号82203446,编号82302790,编号82301760),浙江省“先锋”和“领头雁”研发计划(编号2025C02162)。]

「第七届时光派国际长寿论坛」将于2026年9月10–13日隆重启幕!论坛汇聚全球顶尖学者、权威科研机构与行业头部企业,共探长寿科技前沿。长寿盛会,邀您共赴,长按/扫描下方二维码,即刻锁定席位:


声明 -本文内容仅用于科普知识分享与抗衰资讯传递,不构成对任何产品、技术或观点的推荐、背书或功效证明。文内提及效果仅指成分特性,非疾病治疗功能。涉及健康、医疗、科技应用等相关内容仅供参考,医疗相关请寻求专业医疗机构并遵医嘱,本文不做任何医疗建议。


参考文献

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
骑士轻取魔术获季前赛首胜:哈登复出26分钟24分 班凯罗10中1

骑士轻取魔术获季前赛首胜:哈登复出26分钟24分 班凯罗10中1

醉卧浮生
2026-10-12 09:02:43
国庆期间爆火的“秦主任”!越扒越有味!

国庆期间爆火的“秦主任”!越扒越有味!

东方不败然多多
2026-10-12 07:41:48
马斯克想邀“中国版马斯克”同台跳舞,他说“我有点像亚洲人,14亿中国人中有人像我概率应该很高”

马斯克想邀“中国版马斯克”同台跳舞,他说“我有点像亚洲人,14亿中国人中有人像我概率应该很高”

极目新闻
2026-10-12 10:59:20
5000人誓死冲锋!与政府谈崩后,巴基斯坦前总理支持者向首都进发

5000人誓死冲锋!与政府谈崩后,巴基斯坦前总理支持者向首都进发

蓝星特快
2026-10-11 11:55:04
人社部:坚持应保尽保,现在还有一些人没参保,将通过数据找人等措施把人找到

人社部:坚持应保尽保,现在还有一些人没参保,将通过数据找人等措施把人找到

界面新闻
2026-10-11 13:22:54
缅北逃生者含泪警告:逃出园区千万别打车!当地报警等于自投罗网,整个城镇都是“赏金猎人”

缅北逃生者含泪警告:逃出园区千万别打车!当地报警等于自投罗网,整个城镇都是“赏金猎人”

秋风妃
2026-10-11 20:00:24
突发!郑钦文因右肩伤势连续两年退出武网 24年曾获武网亚军

突发!郑钦文因右肩伤势连续两年退出武网 24年曾获武网亚军

醉卧浮生
2026-10-12 11:24:19
地产首富已超李嘉诚,但越南楼市的狂欢突然退潮

地产首富已超李嘉诚,但越南楼市的狂欢突然退潮

21世纪经济报道
2026-10-11 19:08:43
郑钦文特意化了妆参加发布会!球迷吐槽:恐怖 老了10岁 拉黑化妆师

郑钦文特意化了妆参加发布会!球迷吐槽:恐怖 老了10岁 拉黑化妆师

风过乡
2026-10-12 06:24:15
宇树王兴兴:过去十几年犯的最大错误,是对AI相信得还不太够

宇树王兴兴:过去十几年犯的最大错误,是对AI相信得还不太够

界面新闻
2026-10-12 12:08:14
郑钦文小米辣领衔4人退出武网!补位名单已出 女王养伤1周或战大阪

郑钦文小米辣领衔4人退出武网!补位名单已出 女王养伤1周或战大阪

颜小白的篮球梦
2026-10-12 11:31:41
新华社删除尊界汽车,彻底结束了!

新华社删除尊界汽车,彻底结束了!

财经三分钟pro
2026-10-09 16:32:40
今天10月12日,全体退休人员注意:10月养老金发放,必查三项!

今天10月12日,全体退休人员注意:10月养老金发放,必查三项!

老孙说
2026-10-12 10:40:56
别神化诺奖!中国科协发声,只能衡量基础科研深度,测不出一国科技整体厚度,网友:中国科协说得没错,诺奖有3个很大的缺点

别神化诺奖!中国科协发声,只能衡量基础科研深度,测不出一国科技整体厚度,网友:中国科协说得没错,诺奖有3个很大的缺点

火山詩话
2026-10-12 08:58:42
4-0夺冠后,王曼昱回应,日本媒体点评,中国国家队官方发声

4-0夺冠后,王曼昱回应,日本媒体点评,中国国家队官方发声

李絙在北漂
2026-10-11 19:31:26
一家三口入住佛山一酒店被困卫生间4小时,父亲称孩子没穿衣服,再晚点开门可能会失温,自己撞门致肋骨骨折,酒店:愿支付房费20倍的补偿

一家三口入住佛山一酒店被困卫生间4小时,父亲称孩子没穿衣服,再晚点开门可能会失温,自己撞门致肋骨骨折,酒店:愿支付房费20倍的补偿

潇湘晨报
2026-10-12 12:33:10
1962年麦迪逊广场花园:玛丽莲·梦露当着一万五千名观众和肯尼迪总统的面

1962年麦迪逊广场花园:玛丽莲·梦露当着一万五千名观众和肯尼迪总统的面

回京历史梦
2026-10-12 09:11:41
唐斯:我对纽约尼克斯的决定非常失望

唐斯:我对纽约尼克斯的决定非常失望

本泽体育
2026-10-12 08:46:15
俄罗斯专家把话挑明了:如果中国铁了心要对日本动手,那就只有两个选择,要么不出手,要么一击毙命!

俄罗斯专家把话挑明了:如果中国铁了心要对日本动手,那就只有两个选择,要么不出手,要么一击毙命!

回京历史梦
2026-10-11 16:35:06
“九天”无人机试飞新画面,航程7000公里,最大载荷6吨

“九天”无人机试飞新画面,航程7000公里,最大载荷6吨

三叔的装备空间
2026-10-11 23:18:34
2026-10-12 13:27:00
时光派长寿观察 incentive-icons
时光派长寿观察
聚集前沿资讯,带你科学抗衰,抗衰论坛大会正在筹备中(可招展)
3861文章数 22015关注度
往期回顾 全部

科技要闻

尊界:10月底确认制动踏板支架升级方案

头条要闻

别墅业主举报自己停车位:万一着火 我是第一个受害者

头条要闻

别墅业主举报自己停车位:万一着火 我是第一个受害者

体育要闻

英超-曼城3-0十人利物浦 豪取6连胜领跑

娱乐要闻

梅启明自资办梅艳芳追思会,34人到场

财经要闻

尊界,是江淮的救命车还是失血引擎?

汽车要闻

大6座插混SUV新选择 阿维塔T09概念版亮相巴黎车展

态度原创

亲子
旅游
房产
艺术
教育

亲子要闻

14岁女孩肚子越来越大,高高隆起像怀孕,妈妈坐不住了带去检查;医生:这种病容易发现得晚,或被当做“发育”草草略过

旅游要闻

仅剩4天:10月15日前注册成为专业观众, 即可免费入场 CIMX 2026

房产要闻

加价255万;疯抢212轮!海口豪宅,又有新剧本!

艺术要闻

17幅 中国当代画家作品欣赏

教育要闻

如何在 30 天内提升听力?

无障碍浏览 进入关怀版