具有软骨细胞杂交外泌体的可注射微凝胶靶向FGF18基因编辑和自再生润滑用于骨关节炎治疗

具有软骨细胞杂交外泌体的可注射微凝胶靶向FGF18基因编辑和自再生润滑用于骨关节炎治疗

        成纤维细胞生长因子（FGF）信号的异常沉默显著导致关节发育不良和骨关节炎（OA）；然而，基于FGF18的蛋白质药物的临床转化因其半衰期短、递送效率低以及需要重复关节注射而受到阻碍。本研究提出了一种基于CRISPR/Cas9的方法，使用负载FGF18靶向基因编辑工具的软骨细胞亲和肽（CAP）掺入的混合外泌体（CAP/FGF18-hyEXO），在体内基因组水平上有效激活OA软骨细胞的FGF18基因。此外，通过微流体和光聚合，将CAP/FGF18-hyEXO封装在甲基丙烯酸酐修饰的透明质（HAMA）水凝胶微球中，以创建可注射的微凝胶系统（CAP/FGF18-hyEXO@HMs)具有可自我再生的水合层，以响应摩擦磨损提供持久润滑。加在一起，可注射CAP/FGF18-hyEXO@HMs，与体内FGF18基因编辑和持续润滑相结合，已证明其在体外和体内协同促进软骨再生、减少炎症和防止ECM降解的能力，具有巨大的临床转化潜力。针对以上问题，四川大学张兴栋院士团队王启光/樊渝江报道了一种基于CRISPR/Cas9在体基因编辑的方法，利用可特异性靶向软骨细胞的杂化外泌体（CAP/FGF18-hyEXO）装载FGF18基因编辑工具，有效地在体内基因组层面激活OA软骨细胞的FGF18基因。在此基础上，利用微流控和光聚合技术将其包封于甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸（HAMA）可注射性微凝胶中，通过脂质边界效应形成自我更新的水合层，为运动时的关节摩擦提供持久的润滑作用。研究发现，结合体内FGF18基因编辑和持续润滑可协同促进软骨再生、减轻炎症和防止软骨基质降解，具有较大的临床应用潜力。该工作以“Injectable microgels with hybrid exosomes of chondrocyte-targeted FGF18 gene-editing and self-renewable lubrication for osteoarthritis therapy”在国际权威期刊Advanced Materials上发表。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202312559