近日，東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院脊柱外科中心王運(yùn)濤教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威期刊《Journal of Nanobiotechnology》(IF:10.6)發(fā)表題為"Biomaterial-based strategies for bone cement: modulating the bone microenvironment and promoting regeneration"的綜述論文。該研究系統(tǒng)總結(jié)了生物材料改性骨水泥調(diào)控骨微環(huán)境促進(jìn)骨再生的最新進(jìn)展。王運(yùn)濤教授為通訊作者，2024級(jí)博士生姜嘉偉為第一作者。

隨著全球老齡化加劇，骨質(zhì)疏松性骨損傷的治療已成為臨床實(shí)踐中的重大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每3秒就發(fā)生一例骨質(zhì)疏松性骨折，其中約30%患者面臨愈合延遲或不愈合的風(fēng)險(xiǎn)。骨水泥作為治療骨質(zhì)疏松骨折和固定植入物的關(guān)鍵材料，雖然能夠提供骨折部位的固定，但多數(shù)僅發(fā)揮機(jī)械支撐作用。除磷酸鎂骨水泥外，大多數(shù)骨水泥缺乏實(shí)質(zhì)性的骨再生能力，無(wú)法有效調(diào)控骨微環(huán)境促進(jìn)再生。近年來(lái)，生物材料科學(xué)的飛速發(fā)展為提升骨水泥功能開辟了新途徑，這些先進(jìn)材料通過(guò)其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)展現(xiàn)出優(yōu)異的骨微環(huán)境調(diào)節(jié)能力。

該綜述在系統(tǒng)分析當(dāng)代生物材料改性骨水泥策略的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了其對(duì)骨愈合微環(huán)境的調(diào)控作用。文章首先探討了骨微環(huán)境病理學(xué)特征，繼而評(píng)估了各類生物材料改性方法及其對(duì)骨水泥性能的影響。隨后深入探討了針對(duì)特定微環(huán)境因素的調(diào)控策略，包括骨創(chuàng)傷或骨缺損早期階段的炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激，以及骨再生階段的成骨細(xì)胞-破骨細(xì)胞穩(wěn)態(tài)、血管網(wǎng)絡(luò)形成和骨細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程等。最后總結(jié)了當(dāng)前技術(shù)挑戰(zhàn)和新興研究方向，為開發(fā)具有增強(qiáng)功能和治療潛力的新一代生物材料提供了重要見(jiàn)解。

該文全面系統(tǒng)地總結(jié)了生物材料改性骨水泥通過(guò)整合無(wú)機(jī)、有機(jī)和納米材料的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了力學(xué)性能提升和骨微環(huán)境主動(dòng)調(diào)控的雙重功能。盡管目前仍面臨材料降解與骨再生匹配等挑戰(zhàn)，但隨著研究深入，改性骨水泥必將為骨質(zhì)疏松等骨病患者帶來(lái)新的治療希望。該綜述為推動(dòng)骨再生材料的研發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化提供了重要的理論指導(dǎo)。（編輯劉敏校對(duì)王倩 編審程守勤）

原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s12951-025-03363-5.