近日，我校医学院陈昊教授团队在《Nature Communications》期刊发表了题为“Regenerating aged bone marrow via a nitric oxide nanopump”的研究成果。该研究提出了骨髓微环境衰老的重要治疗靶点，通过构建一氧化氮（NO）体内自激活纳米泵实现了老年骨髓微环境的挽救，为治疗衰老引起的骨骼疾病提供了新的思路。

瘦素受体阳性的（LepR+）骨骼干细胞衰老是造成老年骨髓微环境紊乱的重要驱动因素，可导致骨髓微环境中成骨、造血、血管淋巴管及神经等体系功能衰退。因此，针对LepR+骨骼干细胞衰老的治疗可能成为挽救老年骨髓微环境紊乱的潜在手段。研究发现，一氧化氮（NO）作为一种内源性气体，参与包括组织再生在内的多种生物代谢过程，但补充NO能否通过逆转细胞衰老挽救老年骨髓紊乱尚不清楚。由于NO半衰期短（小于5秒）且扩散半径小（40-200 μm），直接向骨组织递送NO气体具有挑战。近年来，利用纳米材料递送外源性NO供体从而实现骨髓中有效NO补充的策略被逐渐开发，但是，NO供体的靶向递送及其需在近红外光照射下通过复杂反应释放过程限制了其在体内的应用和疗效。

研究团队观察到老年骨髓微环境的紊乱与LepR+细胞NO生成不足导致的衰老密切相关。因此，通过纳米沉淀法将疏水性化学发光底物（CPPO）和NO供体（BNN6）共同包封到两亲性聚合物的基质中，构建了一种靶向LepR+细胞的NO纳米泵（CB-LepR）。CB-LepR中的CPPO可自发与老年骨髓中积累的H2O2反应，并产生高能中间体将能量直接传递给NO供体，实现原位刺激响应的NO可控释放。另外，LepR抗体的修饰促进LepR+细胞对CB-LepR的靶向摄取，实现细胞内NO的产生。研究发现CB-LepR通过上调糖酵解通路显著挽救LepR+细胞衰老，并触发了成骨及其他体内生态位的再生。该研究不仅提出了一种对抗骨骼系统衰老的新策略，还拓展了NO纳米药物在衰老相关疾病中的应用。

医学院博士研究生李克为第一作者，陈昊、刘晶晶教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金等项目的支持。