活性氧(ROS)水平異常和骨缺損內的缺氧微環境是阻礙骨修復過程的重要因素。南方醫科大學劉紅梅、暨南大學陳填烽等人提出了一種創新的超聲可調節水凝膠平臺,該平臺具有硒蛋白介導的抗氧化作用,可促進骨損傷修復。
本文要點:
1)這種水凝膠平臺將富含硒的薄殼硅封裝在甲基丙烯酸酯明膠(O2-PSSG)中。由此產生的構建體協調了骨缺損微環境的調節,從而加快了骨再生的進程。超聲(US)用于調節水凝膠的孔徑,以釋放含硒納米顆粒,并促進有效的細胞內硒蛋白的原位合成和過氧化氫消耗。正如預期的那樣,O2-PSSG在US控制下快速釋放硒代胱氨酸([Sec]2),以清除活性氧并維持骨髓間充質干細胞(BMSCs)的穩態。
2)隨著時間的推移,硒蛋白對該系統的作用增加了Wnt/β-catenin通路的激活,并促進BMSCs的分化。因此,在大鼠模型中,O2-PSSG在體外和體內增強BMSCs的抗氧化能力,緩解缺氧環境,促進成骨分化,并加速顱骨修復。總之,本研究表明,設計和構建的US響應性抗氧化水凝膠是解決骨缺損和促進骨再生的一種有前途的前瞻性策略。
參考文獻:
R. Xu, Y. You, W. Zheng, L. Ma, Y. Chang, S. Pan, Y. He, M. Zhou, Z. Xu, T. Chen, H. Liu, Selenoprotein-Regulated Hydrogel for Ultrasound-Controlled Microenvironment Remodeling to Promote Bone Defect Repair. Adv. Funct. Mater. 2024, 2313122.
https://doi.org/10.1002/adfm.202313122