糖尿病患者骨缺损的再生一直是临床治疗中的一个重大挑战。病理性糖尿病微环境以线粒体功能障碍、活性氧(ROS)过量积累、细胞衰老和慢性炎症为特征,损害了先天性骨愈合能力。3D冷冻打印技术用于骨组织工程,以制造分级多孔支架,促进细胞粘附、迁移、增殖和营养交换的有利微环境。纳米酶被用作天然酶的合成模拟物来清除ROS,解决了天然抗氧化酶的局限性。
为了重塑糖尿病骨再生微结构,上海交通大学陶诗聪、郭尚春等人将3D冷冻打印的具有羧基的聚芳醚酮(PAEK-COOH)和45S5生物活性玻璃(BG)分级多孔支架(PBG支架)与包括SS31增强的二氧化锰(MnO2)-铁蛋白仿生纳米酶的混合纳米酶相协调(MF@S纳米酶),用于组合线粒体治疗。
这个MF@S纳米酶特异性靶向线粒体,增强线粒体功能,清除线粒体中积累的ROS,抑制线粒体ROS(mtROS)的产生,从而使衰老细胞恢复活力,调节巨噬细胞极化,调节成骨细胞和破骨细胞的分化。这个3D冷冻打印PBG-MF@S分级多孔支架与组合线粒体治疗系统相结合,重塑糖尿病患者的微骨,为糖尿病骨缺损的再生提供了一种有前景的治疗方法。
参考文献:
Q.-S.
Deng, et al., 3D Cryo-Printed Hierarchical Porous Scaffolds Harmonized with
Hybrid Nanozymes for Combinatorial Mitochondrial Therapy: Enhanced Diabetic
Bone Regeneration via Micromilieu Remodeling. Adv. Funct. Mater. 2024, 2403145.
https://doi.org/10.1002/adfm.202403145
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