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    我院田衛東教授/廖立副研究員課題組在骨骼肌來源細胞外囊泡在骨改建中的調控作用研究取得重要突破

    發布時間:2023-11-14

      我院田衛東教授、廖立副研究員課題組在骨骼肌來源細胞外囊泡在骨改建中的調控作用研究取得重要突破,成果在期刊Cell Metabolism發表題為“Skeletal muscle-derived extracellular vesicles transport glycolytic enzymes to mediate muscle-to bone crosstalk”的研究論文,論文通訊作者為廖立副研究員和田衛東教授,馬世星和邢曉濤為論文的共同第一作者。

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      骨骼肌與骨相互緊密協作,共同實現人體的運動。骨骼肌對于骨骼的改建具有重要的調控作用,使得骨骼肌體積與骨骼結構在生長發育中變化一致。但內在的調控機制尚不明確。

      本研究發現骨骼肌組織可分泌大量的細胞外囊泡 (skeletal muscle-derived extracellular vesicles,Mu-EVs)。Mu-EVs可隨血液循環進入骨組織,并被骨髓基質/干細胞(BMSCs)吞噬,進而促進BMSCs的成骨分化。運動鍛煉可以提高Mu-EVs的分泌量及其促骨形成功能;而萎縮骨骼肌的Mu-EVs分泌減少、促骨形成活性下降。通過補充正常Mu-EVs可以促進骨形成,從而恢復體內的成骨-破骨平衡,有效逆轉廢用性骨質疏松。通過蛋白質譜分析發現Mu-EVs主要通過轉運糖酵解的關鍵限速酶——乳酸脫氫酶(LDHA),激活BMSCs內糖酵解來發揮調控作用。肌肉萎縮后Mu-EVs內攜帶的LDHA減少,導致其促骨形成能力下降。而通過人工負載LDHA,可增強Mu-EVs的促成骨活性,提高廢用性骨質疏松的治療效果。

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      本研究表明,運動刺激骨骼肌分泌Mu-EVs并傳遞LDHA至BMSCs中,以類似內分泌的方式促進骨形成,揭示了Mu-EVs是協調肌肉功能和骨形成的重要紐帶,拓展了肌肉激素的范疇和種類。并提示Mu-EVs可能作為一種新的生物治療策略,用于廢用性骨質疏松治療。

      原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413123003820

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