過度運動是椎間盤退變(intervertebral disc degeneration，IVDD)的病因之一。工程化細胞外囊泡(EVs)在疾病修飾治療領域中表現出了卓越的治療潛力。有鑒于此，華中科技大學楊操教授、Bingjin Wang、蘇州大學文震教授和孫旭輝教授開發了一種運動自供電的摩擦電響應型微針(MN)，其可利用持續釋放的光基因工程化EV實現對IVDD的修復。
本文要點：
（1）機制研究表明，運動會促進衰老髓核(NP)細胞(維持椎間盤退變穩態的主要細胞群)中細胞溶質DNA感受通路介導的炎癥激活，從而加速椎間盤退變。TREX1是一種重要的核酸酶。在髓核細胞衰老過程中，TRAM1-TREX1復合物的解體會破壞TREX1的亞細胞定位，進而引發TREX1依賴的基因組DNA損傷。
（2）研究發現，光基因工程化EVs可將TRAM1蛋白遞送至衰老的NP細胞，有效重建TREX1的清除功能。實驗結果表明，該納米摩擦發電機(TENG)可以利用機械能并觸發工程化EVs的可控釋放。綜上所述，該研究設計的基于光基因工程化EVs的靶向治療策略能夠實現IVDD修復，其在治療退行性疾病方面具有良好的臨床轉化潛力。
Weifeng Zhang. et al. Self-powered triboelectric-responsive microneedles with controllable release of optogenetically engineered extracellular vesicles for intervertebral disc degeneration repair. Nature Communications. 2024
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50045-1
