成年哺乳动物无法再生大块的骨组织,这使得大型骨缺损在临床上具有挑战性。鹿角是这一规则的一个例外,在哺乳动物中表现出最快的骨生长,为探索快速骨再生的新策略提供了独特的机会。
于此,第四军医大学黄景辉、罗卓荆、夏冰和西北工业大学邱强等人构建了一种利用鹿角的生化、生物物理和结构特征的骨移植物。
它是脱细胞鹿角松质骨(鹿角DCB)以获得骨支架。然后,通过将鹿角DCB与鹿角衍生的生物信号整合在一起,构建了一种基于鹿角的骨移植物,该生物信号由鹿角芽基祖细胞(ABPC)的细胞外囊泡(EV)传递,发现了一种负责鹿角生成的新型干细胞。基于鹿角的骨移植将骨髓基质细胞转化为具有ABPC样表型和转录组特征的细胞。
在体内,基于鹿角的移植物在大鼠模型中引发了快速的骨形成,新形成的骨体积是商业DCB的两倍。此外,基于鹿角的移植物在成骨过程中协调了血管化、神经发生和免疫调节的过程,部分模仿了早期的鹿角发生。这些发现为开发治疗严重骨缺损的治疗干预提供了实用的见解。
参考文献:
S. Li, Y. Yang, B. Yu, X. Gao, X. Gao, S. Nie, T. Qin, Y. Hao, L. Guo, H. Wu, T. Ma, Y. Zheng, D. Geng, J. Gao, B. Xue, Y. Zhang, S. Yang, Y. Wei, B. Xia, Z. Luo, Q. Qiu, J. Huang, A Novel Deer Antler-Inspired Bone Graft Triggers Rapid Bone Regeneration. Adv. Mater. 2024, 2411571.
https://doi.org/10.1002/adma.202411571