2024年1月，华中科技大学张胜民教授团队在材料科学权威期刊Materials Today发表题为“Hypoxia-triggered exosome-mimetics accelerate vascularized osteogenesis”的研究论文，创新性地联合缺氧环境诱导和机械挤出法高产量制备出具有强促血管生成功能的外泌体类似物（HY-EMs）。该工作为功能化外泌体类似物的定制化、大规模制备提供了新途径，同时是对“组织工程第四要素”（物理刺激调控细胞行为与组织再生）的新补充。

血管发生在组织发育和再生中发挥关键作用，因此探索和制备安全有效的促血管生成材料具有重要意义。干细胞衍生外泌体具有优异的生物相容性和良好促血管功能，在再生医学中展现了广阔前景，然而较低的产量限制了其临床转化。张胜民教授团队创造性地利用缺氧环境诱导和机械挤出法，从骨髓间充质干细胞中批量制备了外泌体类似物，其产量超过普通外泌体制备法的10倍，并展示出优异的体内外促血管生成功能。相对于普通外泌体类似物，定制化的HY-EMs主要通过上调HIFɑ-VEGF信号通路发挥作用，在体外人脐静脉内皮细胞小管形成和皮下支架血管长入数量上分别显著提升了100%和186%。体内实验结果进一步表明，HY-EMs能有效促进临界尺寸骨缺损实现高质量血管化骨再生。相对于普通外泌体类似物，其新生骨体积和血管数量分别提升了120%和175%。该工作有效拓展了外泌体类似物在再生医学中的应用，推动了其临床转化进程。

华中科技大学生命科学与技术学院博士生钟振宇和李艳为论文共同第一作者，张胜民教授和杜莹莹副教授为共同通讯作者。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702123003759

该研究得到了国家重点研发项目(2022YFC2405701)，国家自然科学基金项目(82130061,32171331)，中国科协青年人才托举工程 (YESS20200077)和湖北省自然科学基金(2021CFB609)等项目的支持。