如何使发炎、肿胀和变形的关节恢复活力?这一影响类风湿关节炎患者的医学问题有望通过“修复细胞能量代谢”得到解决。近日,上海交通大学医学院附属新华医院苏嘉欣教授团队与上海大学转化医学研究所团队在材料科学领域国际领先期刊《Advanced Materials》上发表研究成果,首次系统提出“双效线粒体回春疗法”。这种疗法可以通过“更换电池”和“清理免疫细胞的垃圾”来逆转类风湿性关节炎的炎症过程。苏家侃说,线粒体就像细胞内部的电池,为藤蔓活动提供能量。类风湿关节炎患者的发炎关节中存在大量的M1型巨噬细胞。这些是不受控制的细胞群不仅会耗尽“电池”,还会不断制造“火灾”,释放炎症因子,同时导致线粒体功能障碍。传统的生物材料治疗往往只能“救火”或抑制炎症因子,却无法恢复细胞内的能量来源。这就像把火扑灭却没有将其扑灭。火随时可能重新点燃。医学界需要的是一种能够深入细胞、提供新能量并清除旧废物的深层修复系统。 M1巨噬细胞是一群失控的细胞,它们不仅耗尽“电池”,而且不断引发“火灾”。为了解决这个问题,研究团队设计创造了一种创新的“生命物质”输送系统。它可以精确地将健康的线粒体输送到受损细胞,同时启动细胞内的自净化过程,彻底清除有缺陷的“电池”。在复杂的微环境中一个关节,如何让物资精准进入“有罪”的细胞而不误伤“朋友”?研究人员模仿生物的自然通讯机制,将由巨噬细胞膜制成的仿生层放置在修复材料和具有导航功能的叶酸上。由于叶酸受体在炎症细胞表面高度表达,因此该载体就像带有端口的特洛伊木马一样,使其能够直接锁定目标并进入细胞。 “早期的线粒体移植通常效率低下,免疫系统先将其消除。‘双效线粒体回春疗法’引入了尖端的自噬靶向嵌合体技术。自噬可以从间充质干细胞中转运健康的线粒体,恢复正常的细胞代谢。还可以诱导细胞识别并降解老旧破损和患病的线粒体,彻底阻断炎症的根源。在动物模型实验中,这两种策略都显示出非常好的效果。病变音明显减少,原本受损的骨骼和软骨得到有效保护,关节内的免疫环境成功地从促炎性逆转为修复性。 “双效线粒体回春疗法”科学原理示意图。苏嘉仓表示,这项研究的重要性不仅仅在于分解线粒体。分娩的长期瓶颈开启了“代谢免疫疗法”的新范式。未来,“双效线粒体回春疗法”有望成为细胞修复的普遍基础。除了类风湿性关节炎外,骨质疏松症、骨关节炎等线粒体功能障碍的代谢性疾病也可以检验这种返老还童的治疗理念。研究团队目前正在致力于将该治疗方法标准化,并进一步开展临床应用研究。随着深度整合生物材料技术和细胞工程的结合,未来患者将在“数字+生物”的双重保护下,通过简单的局部注射即可再生受损的关节组织。原标题:《上海科学家提出类风湿关节炎新疗法;‘精准修复’逆转炎症过程》专栏编辑:黄海华 本文撰稿:解放日报 于陶然
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