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T细胞来源凋亡细胞外囊泡通过CD39和CD73水解ATP缓解骨质疏松小鼠骨量流失
Authors Yang X , Zhou Y, Zhou F , Bao L, Wang Z, Li Z, Ding F, Kuang H, Liu H, Tan S, Qiu X, Jing H, Liu S, Ma D
Received 13 August 2024
Accepted for publication 20 January 2025
Published 27 January 2025 Volume 2025:20 Pages 1083—1100
DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S491222
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Editor who approved publication: Dr Xing Zhang
摘要
背景:骨质疏松是一种以骨密度降低为特征的重大公共卫生问题。在各种治疗策略中,凋亡细胞外囊泡(ApoEVs)已成为组织再生领域极具潜力的治疗手段。特别是T细胞来源的ApoEVs在促进骨再生方面展现出巨大潜力。然而,ApoEVs能否通过膜表面分子发挥酶活性促进骨量恢复,目前尚不清楚。因此,本研究拟探讨T细胞来源的ApoEVs能否促进骨质疏松小鼠骨量恢复,并揭示其潜在机制。
方法:通过梯度离心法分离ApoEVs,并通过质谱鉴定其蛋白质组学特征。通过Western blot和免疫胶体金染色明确ApoEVs上CD39和CD73的富集情况。通过检测腺苷三磷酸(ATP)和腺苷的水平,评估CD39和CD73在水解ATP为腺苷过程中发挥的作用。使用CD39和CD73的抑制剂以及A2B腺苷受体(A2BR)拮抗剂探索ApoEVs促进骨再生的分子机制。
结果:ApoEVs治疗显著缓解了卵巢切除小鼠(OVX)的骨量流失,并促进了骨髓间充质干细胞(BMMSCs)的成骨分化潜能。本研究发现OVX小鼠骨髓中细胞外ATP水平升高,而CD39和CD73(ATP转化为腺苷的关键酶)水平降低。此外发现ApoEVs膜上富含CD39和CD73,其能够分别在体外和体内水解细胞外ATP为腺苷。进一步,ApoEVs产生的腺苷通过A2BR和下游蛋白激酶A(PKA)信号通路抑制炎症反应并促进成骨。
结论:T细胞来源的ApoEVs通过表面富集的CD39和CD73,将细胞外ATP水解为腺苷,进一步通过A2BR和PKA信号通路促进骨再生。本研究揭示了T细胞来源的ApoEVs在治疗骨质疏松中的重要作用,为开发基于ApoEVs的组织再生治疗策略提供了新思路。
关键词:T细胞凋亡;凋亡细胞外囊泡;CD39;CD73;腺苷;骨再生