促炎巨噬细胞向抗炎巨噬细胞的复极化受损导致传统的骨组织工程材料难以在糖尿病背景下恢复生理性骨重塑。有鉴于此，上海交通大学李方园研究员和凌代舜教授利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术揭示了一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）在糖尿病患者生理性骨重塑过程中阻碍巨噬细胞复极化的关键作用。

本文要点：

（1）在scRNA-seq分析的指导下，研究者设计了一种多酶骨组织工程水凝胶支架（MEBTHS）。该支架由甲基丙烯化明胶水凝胶和钌纳米酶结合而成，含有Ru⁰和Ru⁴⁺成分。研究发现，该支架能够通过Ru⁰有效消除NO，并同时通过Ru⁴⁺表现出ROS清除性能。

（2）实验结果表明，MEBTHS可通过中和ROS和逆转NO介导的线粒体代谢协调巨噬细胞重编程，使糖尿病下颌缺损内的骨髓源性间充质干细胞和内皮细胞恢复活力，进而产生质量与正常骨相当的新骨。综上所述，该研究通过scRNA-seq指导设计的多酶水凝胶能够促进自再生修复，其在骨组织工程领域中具有重要的应用潜力。

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