人年纪大了，或者膝盖受过伤，关节里的“软垫”（软骨）会慢慢磨坏，还会发炎、疼得走不动路，这就是骨关节炎。为什么会这样？
基于此，苏州大学附属第一医院骨科周峰、郭炯炯研究团队在《Journal of Nanobiotechnology》杂志发表了“M2 macrophage-derived exosomal miR-26b-5p regulates macrophage polarization and chondrocyte hypertrophy by targeting TLR3 and COL10A1 to alleviate osteoarthritis”揭示了M2型巨噬细胞来源的外泌体miR-26b-5p通过靶向TLR3和COL10A1调节巨噬细胞极化及软骨细胞肥大，从而缓解骨关节炎。
本研究发现，M2型巨噬细胞来源的外泌体富含miR-26b-5p。该miRNA可同时靶向TLR3（抑制M1巨噬细胞极化）和COL10A1（抑制软骨细胞肥大），从而在体外调控炎症微环境并保护软骨。在ACLT诱导的骨关节炎小鼠模型中，关节内注射miR-26b-5p激动剂显著改善步态异常、减轻机械性痛觉过敏，缓解滑膜炎与软骨退变。结果表明，miR-26b-5p通过双重靶点协同发挥抗炎与软骨保护作用，基于外泌体递送的miR-26b-5p有望成为骨关节炎治疗的新策略。
图一 M2型巨噬细胞外泌体的鉴定及其细胞摄取
与裂解细胞相比，M2型巨噬细胞来源的外泌体中显著富集了外泌体标志蛋白TSG101和HSP70。透射电镜观察显示其具有典型的杯状囊泡形态，纳米颗粒跟踪分析（NTA）进一步证实粒径主要分布在30–200 nm，符合外泌体特征，表明成功从细胞上清中分离出高质量外泌体。
为验证摄取能力，作者用红色荧光染料PKH26标记M2外泌体，并与RAW264.7巨噬细胞、M1型巨噬细胞及ATDC5软骨细胞共孵育。结果显示，三类细胞的胞质中均出现明显红色荧光，证明M2外泌体可被巨噬细胞和软骨细胞有效内吞，具备介导细胞间通讯的潜力。
图二 miR-26b-5p调控TLR3信号通路
TLR3是一种能识别病毒或损伤细胞释放的双链RNA的免疫传感器，也是驱动巨噬细胞向促炎M1型极化的关键通路。研究发现，miR-26b-5p可直接靶向TLR3基因3'非翻译区。在报告基因实验中，miR-26b-5p显著抑制含野生型TLR3 3'UTR的荧光素酶活性，而突变结合位点后该抑制作用消失。
进一步实验显示，M1型巨噬细胞分泌大量炎症因子（如IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ）并能上调TLR3表达；而过表达miR-26b-5p则有效抑制这一上调。此外，用TLR3激动剂聚肌胞苷酸（Poly(I:C)）激活通路后，下游信号分子（TAK1、IKKα、p-IκBα、p-p65）显著活化，而miR-26b-5p过表达可明显削弱这一激活。
综上，miR-26b-5p通过直接靶向TLR3，抑制其表达及下游NF-κB炎症信号通路，从而发挥抗炎作用。
图三 miR-26b-5p对骨关节炎小鼠疼痛行为的影响
作者通过切断小鼠前交叉韧带构建骨关节炎模型，随后每周向关节内注射一次经修饰的miR-26b-5p激动剂，持续四周。
步态分析（）显示，与对照组相比，治疗组小鼠左右后肢摆动时间更趋平衡，印迹面积、支撑比例、摆动速度等指标均有改善。
此外，VonFrey测试表明，miR-26b-5p治疗提高了缩足阈值（即减轻了机械性疼痛敏感），说明该疗法能部分缓解骨关节炎引起的步态异常和疼痛，改善关节功能。
总结
综上所述，M2型巨噬细胞来源的外泌体miR-26b-5p可能成为治疗骨关节炎的有效手段。关节腔内注射miR-26b-5p能够减轻滑膜炎症和软骨退化，其潜在机制可能涉及miR-26b-5p通过靶向TLR3和COL10A1，介导巨噬细胞重极化并抑制软骨细胞肥大。因此，本研究可为开发骨关节炎治疗的潜在策略提供理论依据。
文章来源
https://doi.org/10.1186/s12951-024-02336-4
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