間充質(zhì)基質(zhì)/干細(xì)胞（MSC）因其自我更新能力和多向分化潛能，在維持體內(nèi)平衡和促進(jìn)組織修復(fù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，衰老會(huì)損害 MSC 的功能和再生能力，減少骨和軟骨的形成，并導(dǎo)致諸如骨質(zhì)疏松癥等年齡相關(guān)疾病。
線粒體作為參與能量代謝的重要細(xì)胞器，是衰老過程中的關(guān)鍵因素；線粒體功能障礙是 MSC 的顯著特征。衰老的 MSC 表現(xiàn)出線粒體穩(wěn)態(tài)失調(diào)，包括線粒體自噬受損、功能失調(diào)的線粒體積聚、分裂減少以及巨大線粒體形成，最終激活衰老相關(guān)通路。
值得注意的是，能量限制（Energy Restriction）已被證明與衰老 MSC 的恢復(fù)活力、延緩年齡相關(guān)疾病以及延長物種壽命密切相關(guān)。調(diào)控線粒體 ATP 合酶的功能對于改善線粒體功能障礙和緩解 MSC 的衰老狀態(tài)至關(guān)重要，因?yàn)橛纱水a(chǎn)生的能量限制狀態(tài)已被證會(huì)通過促進(jìn)線粒體分裂并激活線粒體自噬來清除受損線粒體，最終減輕衰老對慢性疾病的影響。
2025 年 8 月 19 日，北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院（口腔醫(yī)院）劉燕教授、北京大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)高等研究院王存玉院士、中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所羅聃研究員等在 Nature Nanotechnology 期刊發(fā)表了題為：An energy metabolism-engaged nanomedicine maintains mitochondrial homeostasis to alleviate cellular ageing 的研究論文。
該研究開發(fā)了一種參與能量代謝的納米藥物--EM-eNM，通過維持線粒體穩(wěn)態(tài)以緩解細(xì)胞衰老、逆轉(zhuǎn)衰老相關(guān)疾病。
能量限制與細(xì)胞衰老和物種壽命密切相關(guān)。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)基于能量生成的關(guān)鍵酶--ATP 合酶的結(jié)構(gòu)和功能，開發(fā)了一種參與能量代謝的納米藥物（Energy Metabolism-engaged Nanomedicine，EM-eNM），其能夠使衰老的基質(zhì)細(xì)胞/干細(xì)胞恢復(fù)活力，并有助于預(yù)防骨骼衰老。
研究團(tuán)隊(duì)證明了 EM-eNM 能夠侵入衰老的骨髓間充質(zhì)基質(zhì)/干細(xì)胞（BMMSC）的線粒體，進(jìn)而促使線粒體分裂、線粒體自噬、糖酵解，并維持 BMMSC 的干性和多能性。EM-eNM 直接與 ATP 合酶結(jié)合，并通過誘導(dǎo) DRP1 基因來促進(jìn)線粒體自噬。
值得注意的是，通過全身系統(tǒng)性給藥（尾靜脈注射），EM-eNM 能夠選擇性地靶向骨組織，并通過增強(qiáng)線粒體分裂和線粒體自噬顯著逆轉(zhuǎn)老年小鼠的骨質(zhì)疏松性骨質(zhì)流失，同時(shí)還能在原位恢復(fù) BMMSC 的干性和成骨潛能。
總的來說，這項(xiàng)研究突顯了 EM-eNM 作為靶向療法在緩解細(xì)胞衰老和年齡相關(guān)疾病方面的潛力。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41565-025-01972-7
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