活性氧(ROS)水平异常和骨缺损内的缺氧微环境是阻碍骨修复过程的重要因素。南方医科大学刘红梅、暨南大学陈填烽等人提出了一种创新的超声可调节水凝胶平台,该平台具有硒蛋白介导的抗氧化作用,可促进骨损伤修复。
本文要点:
1)这种水凝胶平台将富含硒的薄壳硅封装在甲基丙烯酸酯明胶(O2-PSSG)中。由此产生的构建体协调了骨缺损微环境的调节,从而加快了骨再生的进程。超声(US)用于调节水凝胶的孔径,以释放含硒纳米颗粒,并促进有效的细胞内硒蛋白的原位合成和过氧化氢消耗。正如预期的那样,O2-PSSG在US控制下快速释放硒代胱氨酸([Sec]2),以清除活性氧并维持骨髓间充质干细胞(BMSCs)的稳态。
2)随着时间的推移,硒蛋白对该系统的作用增加了Wnt/β-catenin通路的激活,并促进BMSCs的分化。因此,在大鼠模型中,O2-PSSG在体外和体内增强BMSCs的抗氧化能力,缓解缺氧环境,促进成骨分化,并加速颅骨修复。总之,本研究表明,设计和构建的US响应性抗氧化水凝胶是解决骨缺损和促进骨再生的一种有前途的前瞻性策略。
参考文献:
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