软骨是一种无血管、无神经的组织，自我修复能力极其有限，这使得软骨在受损后很难实现完全再生和功能恢复。由于缺乏血液供应和细胞增殖来源，软骨一旦受到损伤或发生退行性病变（如骨关节炎），通常会导致长期的疼痛、僵硬和活动受限。在这种病理条件下，软骨细胞面临显著的能量应激，具体表现为细胞代谢功能紊乱和ATP水平下降，这进一步影响了细胞分化和基质合成。尽管在物理治疗、药物干预和外科手术等方面取得了一些进展，但这些治疗手段往往无法实现长期、有效的软骨再生。因此，探索新的、有效的治疗方法来应对软骨再生的挑战变得至关重要。
细胞的正常分化和合成活动需要充足的生物能量供应，特别是在组织修复和再生过程中。软骨细胞的功能以及细胞外基质的合成都依赖于ATP等能量分子。然而，在软骨病变或修复过程中，细胞代谢失调和线粒体功能减弱是常见现象，这限制了能量的生产和利用，致使修复进程缓慢或停滞不前。虽然研究表明能量代谢在组织再生中具有重要作用，但目前通过调控细胞能量代谢来促进软骨再生的研究相对较少。现有的研究在这方面取得的进展有限，迫切需要创新的策略来支持和维持细胞的生物能量供应，以提高再生效果。
在探索软骨再生的新途径中，外泌体逐渐被视为一种具有巨大潜力的生物载体。外泌体是由细胞分泌的微小囊泡，携带着多种生物活性分子，如蛋白质、RNA和脂质，这使得它能够调节受体细胞的功能和代谢活动。特别是生物能活性外泌体（如Suc-EXO）的开发，展示了在增强细胞能量代谢方面的显著潜力。这类外泌体通过提高ATP含量和支持线粒体功能，能够持续为细胞提供能量，激活相关的代谢途径，从而促进细胞增殖、分化和合成功能。
基于此，本研究开发了Suc-EXO，旨在通过提高细胞能量代谢来促进软骨再生。Suc-EXO的ATP含量比普通外泌体高5.42倍，能够为细胞提供持续的能量支持，并激活三羧酸循环（TCA循环）。在体外实验中，Suc-EXO通过P2X7受体介导的PI3K-AKT信号通路，促进了骨髓间充质干细胞（BMSC）的软骨分化。同时，它通过P2X7-SIRT3信号通路提高了软骨细胞的线粒体功能和合成代谢。为了验证其在体内的效果，研究团队在兔软骨缺损模型中测试了Suc-EXO与水凝胶的组合应用。结果表明，该处理显著促进了软骨再生，II型胶原蛋白和蛋白多糖核心蛋白的表达水平分别增加了2.26倍和1.53倍。此外，Suc-EXO减少了炎症因子的表达，提升了软骨稳态的维持能力。这些结果表明，Suc-EXO通过调控能量代谢，为软骨再生和稳态维护提供了一种有前景的治疗策略，具有潜在的临床转化价值。