Smart Nanosacrificial Layer on the Bone Surface Prevents Osteoporosis through Acid–Base Neutralization Regulated Biocascade Effects

化学 中和 基础(拓扑) 骨质疏松症 图层(电子) 内科学 医学 有机化学 抗体 生物 免疫学 数学 数学分析
作者
Xianfeng Lin,Qingqing Wang,Chenhui Gu,Mobai Li,Kai Chen,Pengfei Chen,Zhibin Tang,Xin Liu,Haihua Pan,Zhaoming Liu,Ruikang Tang,S. J. Fan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (41): 17543-17556 被引量:56
标识
DOI:10.1021/jacs.0c07309
摘要

Osteoporosis is a global chronic disease characterized by severe bone loss and high susceptibility to fragile fracture. It is widely accepted that the origin acidified microenvironment created by excessive osteoclasts causes irreversible bone mineral dissolution and organic degradation during osteoclastic resorption. However, current clinically available approaches are mainly developed from the perspective of osteoclast biology rather than the critical acidified niche. Here, we developed a smart "nanosacrificial layer" consisting of sodium bicarbonate (NaHCO3)-containing and tetracycline-functionalized nanoliposomes (NaHCO3-TNLs) that can target bone surfaces and respond to external secreted acidification from osteoclasts, preventing osteoporosis. In vitro and in vivo results prove that this nanosacrificial layer precisely inhibits the initial acidification of osteoclasts and initiates a chemically regulated biocascade to remodel the bone microenvironment and realize bone protection: extracellular acid-base neutralization first inhibits osteoclast function and also promotes its apoptosis, in which the apoptosis-derived extracellular vesicles containing RANK (receptor activator of nuclear factor-κ B) further consume RANKL (RANK ligand) in serum, achieving comprehensive osteoclast inhibition. Our therapeutic strategy for osteoporosis is based on original and precise acid-base neutralization, aiming to reestablish bone homeostasis by using a smart nanosacrificial layer that is able to induce chemically regulated biocascade effects. This study also provides a novel understanding of osteoporosis therapy in biomedicine and clinical treatments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
韦老虎完成签到,获得积分10
1秒前
djf发布了新的文献求助10
1秒前
星辰大海应助魔幻的紊采纳,获得10
2秒前
3秒前
朱浩强完成签到,获得积分10
3秒前
7秒前
7秒前
上官若男应助沉甸甸采纳,获得10
8秒前
垃圾桶完成签到 ,获得积分10
9秒前
cozy发布了新的文献求助10
11秒前
djf完成签到,获得积分10
15秒前
绿豆冰沙行完成签到,获得积分20
17秒前
oxear完成签到,获得积分10
21秒前
明理冰淇淋完成签到,获得积分10
25秒前
科研通AI2S应助asdfqwer采纳,获得10
28秒前
多亿点完成签到 ,获得积分10
29秒前
科研通AI5应助王哪跑12采纳,获得10
33秒前
山橘月完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
满意恋风完成签到,获得积分10
39秒前
满意恋风发布了新的文献求助10
43秒前
Felly完成签到 ,获得积分20
44秒前
44秒前
zeannezg完成签到 ,获得积分10
47秒前
zyyin完成签到,获得积分10
48秒前
48秒前
shinco发布了新的文献求助30
49秒前
科研小白发布了新的文献求助10
51秒前
王哪跑12发布了新的文献求助10
55秒前
糕手关注了科研通微信公众号
55秒前
Guan完成签到 ,获得积分10
59秒前
SciGPT应助科研小白采纳,获得10
59秒前
陈雷应助Zhengkeke采纳,获得10
1分钟前
zier完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
shinco完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
pluto应助王哪跑12采纳,获得20
1分钟前
科研小白发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776514
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321990
关于积分的说明 10208390
捐赠科研通 3037297
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666647
邀请新用户注册赠送积分活动 797596
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757872