南京医科大学口腔医学院于金华教授团队发表骨再生新材料研究成果

南京医科大学口腔医学院于金华教授团队发表骨再生新材料研究成果

近日，南京医科大学口腔医学院于金华教授团队在期刊 《纳米》（ACS Nano）杂志上发表了题为 “基于ZnCe-LDO纳米酶的多功能水凝胶通过炎症巨噬细胞重编程和Piezo1激活促进骨再生（ZnCe-LDO Nanozyme-Based Multifunctional Hydrogel Promotes Bone Regeneration by Inflammatory Macrophage Reprogramming and Piezo1 Activation）” 的文章。该研究构建了一种结合锌/铈层状双氧化物纳米酶（ZnCe-LDO）与Piezo1通道激活剂Yoda1的光固化GelMA多功能水凝胶，通过重编程炎症巨噬细胞、缓释Zn/Ce离子及模拟力学信号，实现了免疫调控与成骨/成血管的协同促进。在大鼠颅骨缺损模型中，该水凝胶显著改善了炎症微环境并促进骨再生，为炎症相关骨缺损的精准治疗提供了新策略。



       骨缺损是口腔颌面外科及骨科常见的临床难题，其修复过程涉及炎症调控、成骨及血管生成等多环节。过度或持续炎症会破坏局部微环境，严重影响骨再生效果。传统单一的抗炎或促成骨干预往往疗效有限，因此亟需发展兼顾免疫调控与骨修复的新型治疗策略。

       本研究设计了一种新型多功能水凝胶（GelMA-ZC-Yoda1），将具有类过氧化氢酶活性的锌/铈层状双氧化物纳米酶（ZnCe-LDO）与Piezo1通道激活剂Yoda1整合进光固化GelMA水凝胶中。研究发现，该材料通过清除ROS、促进炎症巨噬细胞从M1向M2转化，改善了炎症微环境；同时缓释Zn/Ce离子促进成骨与成血管；Yoda1则模拟力学刺激，激活Piezo1/YAP1通路，进一步增强骨血管再生能力。在大鼠颅骨缺损模型中，GelMA-ZC-Yoda1水凝胶显著提升了新骨形成和骨密度。

       综上所述，该研究揭示了“炎症调控 + 离子协同 + 力学信号模拟”的多维策略在骨再生中的独特优势，为炎症相关骨缺损的精准修复提供了新的理论依据与材料平台。


研究机制示意图