2024年新年伊始，协和医院骨科副主任、创伤骨科主任刘国辉教授团队在国际高水平期刊Signal Transduction and Targeted Therapy (STTT, Nature子刊，IF=39.3)上发表题为“Bone-targeting engineered small extracellular vesicles carryinganti-miR-6359-CGGGAGC prevent valproic acid-inducedbone loss”的研究论文，华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科为第一通讯单位，刘国辉教授、张英泽院士、米博斌主治医师为通讯作者，谢旭东博士等为第一作者；同时，在国际高水平期刊Bioactive Materials（IF=18.9）发表题为“Neddylation suppression by a macrophage membrane-coated nanoparticlepromotes dual immunomodulatory repair of diabetic wounds”的研究论文，刘国辉教授、米博斌主治医师、Mohammad-Ali Shahbazi教授、戴冠东教授为通讯作者，曾睿寅硕士等为第一作者。

临床一线药物丙戊酸（VPA）对骨稳态的影响一直存在争议，且机制不清。在此，本研究团队证实VPA使用与骨量及骨密度下降有关，并揭示这种效应由增加的破骨细胞形成和功能导致。通过高通量RNA测序，发现miR-6359在VPA处理的破骨细胞前体细胞中显著升高，并通过原位杂交实验（miR-6359-FISH）证实其在体内破骨细胞前体细胞中增加，但在中性粒细胞、T淋巴细胞、单核细胞和骨髓间充质干细胞中未见增加。在机制上，VPA诱导的miR-6359在破骨细胞前体细胞中富集，通过沉默SIRT3蛋白增强ROS产生，随后激活MAPK信号通路，最终增强破骨细胞的形成和功能，导致骨质流失。为此，研究团队通过在anti-miR-6359序列的3’端引入EXOmotif（CGGGAGC），构建一种靶向骨髓破骨细胞前体细胞和生物富集anti-miR-6359-CGGGAGC的工程化sEVs。结果表明，此工程化sEVs可靶向破骨细胞前体细胞并对VPA诱导的骨质流失发挥保护作用，但对OVX和糖皮质激素导致的骨质流失效果欠佳。此发现将有助于理解VPA对骨稳态的影响及其机制，并首次提出一种特异性的治疗策略。

由高血糖引起的氧化应激、感染、血管疾病和炎症等代谢紊乱是糖尿病患者足部溃疡修复的主要障碍。因此，研究团队致力于了解糖尿病伤口的发病机制和新的治疗方法。近年发现的NEDD化是一种新型的蛋白质转录后修饰，其在调节细胞代谢和细胞周期等关键生物学过程发挥重要作用。然而，其对糖尿病患者伤口愈合的能力尚不明确。MLN4924（Pevonedistat）是第一种进入临床试验用于各种癌症治疗的NAE小分子抑制剂。通过形成NEDD8-MLN4924加合物阻断了NAE介导的NEDD化。本研究表明低浓度的MLN49224能通过抑制M1型巨噬细胞极化和减少炎症因子的分泌，同时刺激血管内皮细胞的生长、移动和管状结构的形成，加速了糖尿病患者的伤口愈合。我们将该药物被载入生物仿生巨噬细胞膜包覆的PLGA纳米颗粒（M-NPs/MLN4924）中。巨噬细胞膜遮蔽了纳米颗粒免遭被淋巴系统清除，并中和促炎因子以减轻周围区域的炎症。M-NPs/MLN4924持续释放MLN4924刺激了内皮细胞的生长和管状结构的形成，同时促进了巨噬细胞向抗炎的M2表型的极化。通过将M-NPs/MLN4924载入水凝胶并用于糖尿病创面小鼠模型，本研究团队发现该治疗体系能显著修复糖尿病小鼠的伤口，表明该复合水凝胶纳米治疗体系是一种富有前景的治疗策略。

刘国辉教授，二级教授，博士生/博士后导师，主持承担国家自然科学基金6项、国家卫计委重大疾病研发计划2项、科技部重点研发计划课题负责人/项目骨干3项等；以第一排名获湖北省科技进步二等奖和中华医学科技二等奖各1项、中华医学科技一等奖(主要参与人）；牵头制定专家共识/指南/行业标准11项（参与制定30余项）；获批国家专利30余项（转化3项），主编/副主编学术专著6部。刘教授课题组在糖尿病创面发病机制及组织工程修复技术、骨代谢疾病及骨折修复的机制领域开展了大量研究工作，团队近5年内发表SCI论文140余篇，其中IF＞30分4篇，IF＞15分30余篇，IF＞10分50余篇,H指数36，高被引论文5篇，封面论文3篇，湖北省优秀科技论文1篇。其中，课题组2023年发表IF＞10分论文22篇。