近期，上海大学转化医学研究院苏佳灿教授团队在期刊Biomaterials Translational上发表综述文章：Organoid extracellular vesicle-based therapeutic strategies for bone therapy。随着人口老龄化的快速发展，与骨骼相关的疾病严重影响着老年人的生活。近年来，类器官是通过体外三维培养的干细胞自发诱导形成的具有特定功能和结构的细胞团，已被广泛用于骨疾病的治疗。此外，器官类细胞外囊泡（OEVs）因其强大的生理效应、重要的生物功能、稳定的载药能力和良好的生物相容性，成为有前途的无细胞纳米载体。在这篇综述中，我们首先全面概述了OEVs的生物发生、内化、分离和表征。然后，我们详细比较了 OEVs 与传统 EVs 之间的差异。随后，我们介绍了天然OEVs在疾病治疗中的应用。我们还总结了OEVs的工程化修饰方法，包括改造亲本细胞和改造分离后的OEVs。此外，我们还对天然和工程化OEVs在骨相关疾病中的潜力进行了展望。最后，我们批判性地讨论了OEVs在骨疾病治疗中的优势和挑战。我们相信，对OEVs的全面认识将为复杂的骨疾病提供更加创新且高效的解决方案。
研究内容简介
图1. 基于类器官细胞外囊泡(OEV)的骨病治疗策略示意图。OEVs因其强大的生理效应、重要的生物功能、稳定的载药能力和良好的生物相容性，成为有前途的无细胞纳米载体。对OEVs的全面认识将为复杂的骨疾病提供更加创新且高效的解决方案。
图2. 类器官细胞外囊泡（OEVs）和传统细胞外囊泡（EVs）之间的差异。二维 (2D) 培养细胞产生的 EVs较少、生物活性较差、蛋白质和核酸较少（左），而三维 (3D) 培养细胞产生的 OEVs较多、活性更高、蛋白质和核酸较多（右）。
图3：类器官细胞外囊泡（OEVs）的应用图。OEVs具有广泛的应用，包括液体活检、药理测试、毒性测试、疾病治疗、定制个性化医疗、基因研究。
苏佳灿教授团队在细胞外囊泡领域中具有丰富的研究经验，已经发表了多篇细胞外囊泡相关的高水平论文（Nano Today, 2022, 44, 101487, IF: 17.4；Bioact Mater, 2021, 6 2905-2913, IF: 18.9；Nano Lett, 2019, 19, 3040-3048, IF: 10.8；Cell Rep Med，2023，4, 100881, IF: 14.3等）。但哺乳动物细胞外囊泡存在一些局限性，例如产量低、临床转化难、难以改造等。
针对这一痛点，苏佳灿教授团队近年来重点研究细菌外囊泡领域。目前总结了BEVs作为药物递送的载体在疾病治疗中所具有的优势（Bioact Mater, 2022, 14, 169-181，IF: 18.9，ESI高被引文章; J Adv Res.2024. IF: 10.7）；同时系统性的对比了外泌体与BEVs在生物发生、提取方法、改造方式以及在应用方面的差异（Extracell Vesicles Circ Nucleic Acids, 2022, 3, 63-86, 封面文章）；提出了基于合成生物学的BEVs改造策略，并成功应用与基于BEVs的新型肠骨轴中(Compos Part B-Eng, 2023, 255, 110610. IF:13.1 Compos Part B-Eng, 2023. 267: 111047. IF:13.1, J Extracell Vesicles, 2024. IF:16.0)；发现系统介绍了BEVs的生物发生机制、分离纯化方法与内化机制，全面总结了BEVs在肿瘤治疗中的宿主来源与应用策略，展望了BEVs在骨与软组织肿瘤的治疗潜力及其优势与挑战(Theranostics.2022.12 (15): 6576-6594. IF:12.4，封面文章)；总结了BEVs在中枢神经系统疾病中的应用，并提出了基于BEVs的肠脑轴概念，作为新一代肠脑轴，它可以为中枢神经系统疾病的治疗提供新的解决思路(J Controlled Release 364 (2023) 46–60,IF: 10.8)。
此外，植物细胞外囊泡具有安全性高、来源广泛、易获得等优点，同时在自身免疫性疾病的治疗上极具潜力（Nano Res. 2023, IF：9.9），因此也逐渐成为研究人员们的新方向。与之一并在外囊泡领域崭露头角的是来源于3D培养的类器官细胞外囊泡，由于类器官更加接近体内的微环境，因此所产生的外囊泡具有更多的数量与更丰富的内容物。苏佳灿教授团队首次提出了类器官外囊泡用于疾病治疗的概念（Cheml Eng J 2023, 465, 142842, IF:15.1; Interdiscip Med. 2023, e20230011）。
论文第一/通讯作者简介
刘晗（第一作者）：
上海大学转化医学研究院副研究员，苏佳灿教授团队成员。研究方向聚焦在细胞外囊泡与骨衰老。博士毕业于华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室，博士后师从国家重大人才工程特聘教授，闽江学者讲座教授，骨科主任医师苏佳灿教授。曾获全国博士后创新创业大赛优胜奖、上海市创新创业大赛优胜奖、上海市优秀毕业生，上海市超级博士后，中国研究型医院学会细胞外囊泡研究与应用专业委员会(CSEV)优秀青年学者一等奖，华东理工大学优秀学生、优秀博士学位毕业论文奖、高水平论文期刊奖，上海大学转化医学研究院科研新星等荣誉。目前已发表SCI论文30余篇，以第一/通讯（含共同）作者在Journal of Extracellular Vesicles、Journal of Controlled Release、Advanced Functional Materials等杂志发表SCI论文23篇（包含16篇中科院1区、5篇高被引、4篇封面/封底文章）。主持国家及省部级项目5项，参与国家级重点项目3项。授权/申请国家发明专利8项，参编中英文专著4部。担任CSEV委员、CSEV微生物囊泡专家组成员、Biomaterial Translational青年编委、Interdisciplinary Medicine青年编委、Extracellular Vesicles and Circulating Nucleic Acids青年编委、Extracellular Vesicles青年编委、iMeta青年编委、中国生物医学工程学会（CSBE）会员、中国生物材料学会（CSBM）会员、上海市生物工程学会（SSBT）会员等。
苏佳灿（通讯作者）：
上海大学转化医学研究院院长，上海交通大学医学院附属新华医院骨科主任，国家重大人才工程特聘教授，闽江学者讲座教授，骨科主任医师，教授，博士研究生导师，国家重点研发计划重点专项首席科学家，军委科技委重点专项首席科学家，Biomaterials Translational(BMT)杂志执行主编，《医道中国-医工交叉》系列教材总主编，主持国家、省部级科研项目30余项，总额9000余万元。获国家科技进步二等奖1项，教育部科技进步二等奖1项，军队医疗成果二等奖2项，上海市医学科技二等奖1项等。发表SCI论文100余篇，总影响因子>1300分。授权发明专利7项，发表骨衰老领域专家共识10部，主编国内首部《老年病学：骨科学》。兼任中华医学会骨科学分会青年骨质疏松学组组长，中国医师协会骨科医师分会骨质疏松学组副组长兼青年骨质疏松学组组长，中国骨质疏松防治联盟执行主席等职。获首届全国向上向善好青年，第十七届上海市十大杰出青年，荣立解放军个人二等功1次。
资助信息
本项目受到国家自然科学基金重大研究计划集成项目(92249303)、国家自然科学基金青年项目(82202344)、上海市科委实验动物专项(23141900600)、国家转化医学中心(上海)上大分中心项目(SUTIM-202303, SUTIM-2023006)资助。
原文信息
标题：
Liu, H.; Su, J. Organoid extracellular vesicle-based therapeutic strategies for bone therapy. Biomater Transl. 2023, 4(4), 199-212.
链接：
http://www.biomat-trans.com/EN/10.12336/biomatertransl.2023.04.002
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