用ATF5-修改的mRNA装载在可注射热凝中的工程外体通过准线粒体未折叠蛋白反应来缓解骨关节炎
Tiancong Ma1,2, Guangyu Xu1,2, Tian Gao1,2
1Department of Orthopaedic Surgery, Huashan Hospital Fudan University, 12th Wulumuqi Middle Road, Jing'an District, Shanghai 200040, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 16, 2024
概括
这项研究表明,在水凝中封装的,携带ATF5修饰的mRNA的工程外体有效地通过改善状细胞功能和保护软骨来治疗骨关节炎. 这种方法为骨关节炎进展提供了一个有希望的治疗策略.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 再生医学是一种再生医学.
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 骨关节炎 (OA) 涉及状细胞线粒体功能障碍和细胞外基质 (ECM) 失衡.
- 线粒体未折叠蛋白反应 (UPRmt) 对状细胞稳态和线粒体质量控制 (MQC) 是至关重要的.
- 激活转录因子5 (ATF5) 在UPRmt激活,减轻炎症和平衡状细胞代谢中发挥着关键作用.
研究的目的:
- 研究ATF5输送在骨关节炎的治疗潜力.
- 开发一种持续释放系统,用于携带Atf5-修饰mRNA (modAtf5) 的工程外体.
- 为了评估水凝封装外体体 (Gel@ExmodAtf5) 在体外和体内治疗OA的疗效.
主要方法:
- 利用修改后的mRNAs (modRNAs) 来进行Atf5.5的基因传递.
- 从骨髓介质干细胞 (ExmodAtf5) 获得的工程外体,以提供Atf5.5.
- 在持续释放的PLGA-PEG-PLGA热敏水凝 (凝) 中封装ExmodAtf5 (Gel@ExmodAtf5).
- 在体外和体内OA模型中评估了治疗效果,包括软骨表面完整性,OARSI得分,骨质细胞和骨下部骨变化.
主要成果:
- 凝@ExmodAtf5通过ATF5.5显示出显著的细胞保护作用,对冠状细胞有显著的保护作用.
- 从水凝中持续释放ExmodAtf5,提高了治疗效果.
- 在体内研究表明,Gel@ExmodAtf5保护了软骨,减少了OA的标志 (低OARSI得分,较少的骨质细胞),并减轻了下方骨损伤.
- 通过mTOR/Ulk1通路,ATF5和线粒体蛋白酶ClpP被证明可以增强状细胞自性.
结论:
- 结合ExmodAtf5和PLGA-PEG-PLGA水凝是一种高度有效的骨关节炎治疗策略.
- 凝@ExmodAtf5显著提高治疗效果,并延长外体细胞释放,缓解骨关节炎的进展.
- 这种方法充满希望,作为一种新型治疗方法,通过向状细胞线粒体健康和ECM平衡来治疗关节炎.
