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可注射GelMA/TA-CeO₂水凝胶通过动态协同抗氧化与免疫调控促进糖尿病状态下颌骨缺损修复
作者: 梁云恺
单位: 天津医科大学口腔医(学)院、天津市口腔软硬组织修复再生重点实验室、天津医科大学口腔研究所

摘要

糖尿病状态下颌骨缺损因受到持续氧化应激与免疫微环境失调影响,导致骨再生功能受限,传统骨移植物/骨填充材料疗效减低。基于此,本研究拟构建与骨免疫进程相匹配、便于临床操作的可注射复合水凝胶,通过动态协同抗氧化与免疫调控,促进糖尿病状态下的颌骨缺损修复。

采用温和水热法合成氧化铈纳米酶(CeO2),将其负载于甲基丙烯酰明胶(GelMA)/单宁酸(TA)体系,构建光交联、金属-多酚配位、氢键三重网络复合水凝胶。通过理化表征、体外抗氧化-抗炎功能评价、体外成骨指标检测、转录组测序机制探讨、糖尿病大鼠下颌骨缺损模型疗效验证,系统评价水凝胶性能、疗效和机制。

复合水凝胶具有良好可注射性、力学强度。材料在体外表现出广谱、按需的长短效ROS清除能力,能够诱导巨噬细胞由炎症状态向促修复状态转化;可增强成骨细胞活性,促进成骨相关基因及蛋白的表达。转录组分析显示,水凝胶抑制NF-κB/TNF炎症通路,上调Sod2、Hmox1等抗氧化基因表达。糖尿病大鼠模型中,水凝胶植入后3、14、28天显著降低缺损部位ROS水平及炎症相关蛋白表达水平;4、8周Micro-CT与组织学均显示显著新骨形成;同时未见主要脏器毒性。

复合水凝胶兼具动态抗氧化与免疫调控功能:TA实现早期快速ROS清除,CeO2提供持久抗氧化防御,二者协同进行免疫调节,恢复成骨功能并促进新骨形成,为糖尿病状态颌骨缺损精准治疗提供创新策略。

关键词: 糖尿病状态颌骨缺损,氧化应激,巨噬细胞极化,单宁酸,氧化铈纳米酶
来源:中华口腔医学会口腔种植专业委员会第16次口腔种植学术会议