隨著全球老齡化人口的增加，由骨穩(wěn)態(tài)失衡和再生能力衰退引起的老年性骨損傷已成為公共衛(wèi)生保健面臨的重大醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。能夠改善衰老的微環(huán)境和衰老的干細(xì)胞從而恢復(fù)衰老骨再生的干預(yù)措施是治療老年性骨缺陷的一種潛在治療方法。近日，我校劉昌勝院士，袁媛教授和張琰教授課題組報(bào)道了一種負(fù)載含雷帕霉素的聚二硒化物膠束的可注射聚乙二醇化甘油癸二酸酯/聚谷氨酸水凝膠（PEGS-PGA/SeSe/Rapa，PSeR），用于多維度調(diào)控老齡骨再生微環(huán)境的活性氧（ROS）水平，恢復(fù)老齡骨組織的再生潛能。這一研究成果以題為“Rejuvenating aged bone repair through multihierarchy reaction oxygen species-regulated hydrogel”發(fā)表在Advanced Materials上。

骨微環(huán)境的惡化和細(xì)胞的衰老是骨衰老和再生能力下降的關(guān)鍵因素，其中微環(huán)境中ROS 過量積累是導(dǎo)致細(xì)胞衰老的最常見原因之一。現(xiàn)有研究表明，減少ROS積累是抑制老年小鼠骨丟失或促進(jìn)骨質(zhì)疏松性骨缺損修復(fù)的有效途徑。而ROS水平的調(diào)節(jié)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的過程，它伴隨著細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外ROS的積累和持續(xù)的ROS生成，這使得單一的調(diào)節(jié)并不是促進(jìn)老齡骨修復(fù)的最佳方法。

為解決以上問題，本研究設(shè)計(jì)的多維度ROS調(diào)控可注射水凝膠PSeR實(shí)現(xiàn)了對衰老細(xì)胞內(nèi)外ROS水平的有效調(diào)控，該水凝膠不僅能夠維持細(xì)胞外氧化水平，清除衰老細(xì)胞內(nèi)過量積累的ROS，還能夠提高衰老細(xì)胞的抗氧化能力，減少ROS持續(xù)產(chǎn)生。同時(shí)作者還發(fā)現(xiàn)，通過多維度調(diào)節(jié)衰老骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的ROS水平，能夠有效延緩細(xì)胞衰老，保護(hù)干細(xì)胞在衰老環(huán)境中的再生能力。該研究為骨衰老以及其他退行性相關(guān)疾病的治療提供了新的設(shè)計(jì)思路。

我校材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生賀子芮為該成果的第一作者，博士生孫傳浩為共同第一作者，我校張琰教授、袁媛教授、劉昌勝院士為通訊作者。該成果得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心等基金的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202306552