AFM:用可注射的模拟缺氧水凝胶重构软骨内成骨

Natt

2020-11-01

由于灌注能力有限，传统的膜内骨化术（IMO）往往不能再现大多数长骨和颅面骨的自然再生过程。另一方面，软骨内成骨（ECO）策略已经出现，并被证明可以规避IMO常规应用中的缺点，于此，华东理工大学刘昌胜院士、袁媛教授等人成功开发出了可注射的聚（癸二酸甘油酯）-共聚（乙二醇）/聚丙烯酸（PEGS / PAA）水凝胶，它可诱导低氧模拟环境，随后通过原位铁螯合重塑软骨内成骨。

本文要点：

1）随着PAA的加入，这些水凝胶在注射后呈现出显著的粘弹性和高效的铁离子螯合的能力，从而激活了HIF-1α信号通路并抑制了炎症反应，从而改善了早期软骨形成的分化并促进在后期发生血管生成，从而触发典型的ECO。

2）更重要的是，通过PEGS / PAA水凝胶在整个再生过程中持续稳定表达HIF-1α，可以达到一个和谐的软骨生成/成骨平衡，从而与PEGS相比，可以促进ECO的发展。

综上所述，这一发现为通过生物材料铁离子螯合和随后的缺氧模拟实现原位ECO提供了一种有效的策略，这代表了未来在骨再生中应用的新颖而有希望的概念。

参考文献：

Sun, L., et al., Recapitulation of In Situ Endochondral Ossification Using an Injectable Hypoxia‐Mimetic Hydrogel. Adv. Funct. Mater. 2020, 2008515.

https://doi.org/10.1002/adfm.202008515