促炎巨噬細胞向抗炎巨噬細胞的復極化受損導致傳統的骨組織工程材料難以在糖尿病背景下恢復生理性骨重塑。有鑒于此，上海交通大學李方園研究員和凌代舜教授利用單細胞RNA測序（scRNA-seq）技術揭示了一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）在糖尿病患者生理性骨重塑過程中阻礙巨噬細胞復極化的關鍵作用。
本文要點：
（1）在scRNA-seq分析的指導下，研究者設計了一種多酶骨組織工程水凝膠支架（MEBTHS）。該支架由甲基丙烯化明膠水凝膠和釕納米酶結合而成，含有Ru0和Ru4+成分。研究發現，該支架能夠通過Ru0有效消除NO，并同時通過Ru4+表現出ROS清除性能。
（2）實驗結果表明，MEBTHS可通過中和ROS和逆轉NO介導的線粒體代謝協調巨噬細胞重編程，使糖尿病下頜缺損內的骨髓源性間充質干細胞和內皮細胞恢復活力，進而產生質量與正常骨相當的新骨。綜上所述，該研究通過scRNA-seq指導設計的多酶水凝膠能夠促進自再生修復，其在骨組織工程領域中具有重要的應用潛力。
Peihua Lin. et al. A Single-Cell RNA Sequencing Guided Multienzymatic Hydrogel Design for Self-Regenerative Repair in Diabetic Mandibular Defects. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202410962
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202410962
