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【Biomaterials】4重机制、2大功能：MOCT纳米粒靶向治疗骨质疏松 ​

背景 ​

随着社会老龄化，骨质疏松发病率攀升。传统疗法多聚焦骨生成或抑制破骨，却忽视免疫微环境、代谢与表观遗传的联动。研究显示，线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）功能下降与组蛋白/DNA修饰紊乱共同参与骨丢失。

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原理与设计 ​

  • 载体：介孔硅（MSN）
  • 活性分子：4-辛基秋水仙酸（OI），兼具免疫代谢和表观调控活性
  • 表面修饰：鞣酸-铈离子（Ce-TA）超分子网络
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形成MOCT纳米粒，既可持续释放OI，又具铈离子多酶模拟抗氧化能力。

主要特点 ​

1. 代谢–表观双调控 ​

恢复线粒体呼吸链复合物功能，调节HDAC/TET酶活性，重塑染色质状态。

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2. 多酶模拟抗氧化 ​

SOD/CAT/NOX仿酶活性清除·O₂⁻、H₂O₂和ROS，减轻氧化损伤。

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3. 免疫微环境重塑 ​

促进M1→M2极化，降低炎症因子（TNF-α、IL-6），提高抗炎分泌（IL-10、Arg1）。

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4. 持续释放与生物相容 ​

纳米粒直径≈85 nm，负表面电荷稳定悬浮，24 h 达装载平衡，抑制OI毒性。

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实验验证 ​

体外 ​

  • 抑制LPS诱导的ROS累积与DNA脂质过氧化
  • RNA-seq显示TNF信号下调，OXPHOS通路基因上调
  • 探明MOCT通过能量代谢和表观遗传双通道重塑巨噬细胞表型

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体内 ​

卵巢切除（OVX）大鼠模型：MOCT处理后

  • 骨密度和小梁连接度显著恢复
  • TRAP染色显示破骨细胞活性降低
  • IF显微分析：M1巨噬细胞减少、骨免疫稳态重建

前景与挑战 ​

MOCT纳米疗法提供了融合免疫、代谢和表观遗传的骨质疏松新策略，具备精准靶向与多功能协同优势。但从合成工艺到安全性评估，仍需进一步优化与大规模验证。

参考文献 ​

Liu, Y.; Xin, L.; Wang, S.; Tan, J.; Zhu, X.; Chen, X.; Song, J.; Chen, T.; Zhai, Q. Nanoparticles with Reprogramming of Mitochondrial Respiratory Chain Complex and Epigenetic Modifications Functions for Osteoporosis Treatment. Biomaterials 2026, 324, 123468. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123468.