图1. 文献封面截图

研究背景

骨质疏松症（Osteoporosis）是一种常见的代谢性骨骼疾病，主要特征为骨量减少和骨微结构退化，导致骨骼脆性增加和骨折风险显著升高。骨质疏松性骨折常伴随骨缺损，但骨质疏松骨的再生能力显著下降，主要归因于成骨与血管生成偶联过程的紊乱。骨组织高度依赖血管系统的支持，血管不仅输送营养和信号分子，还通过旁分泌作用直接调控骨形成。近年来研究发现，H型血管（CD31hiEmcnhi）在维持骨稳态及促进骨再生中发挥关键作用，其缺失与骨质疏松的发生密切相关。

在骨质疏松状态下，激素水平紊乱、免疫系统异常及活性氧（ROS）水平升高，会抑制成骨细胞活性、促进破骨细胞分化，并进一步损伤血管系统，造成骨重塑障碍。目前临床修复骨缺损仍以自体骨移植为金标准，但其存在供体受限、并发症高等问题，难以满足广泛临床需求。因此，开发兼具促血管生成与抗氧化功能的新型治疗策略，尤其是靶向H型血管的干预手段，被认为是提升骨质疏松骨修复能力的潜在方向。

本研究采用骨髓间充质干细胞（BMSCs）和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）作为细胞模型。体外实验中，使用Calcein-AM/PI细胞活性染色、JC-1、DCFH-DA、TRAP、ALP及ARS等多种商业试剂进行细胞功能检测，其中茜素红染色液来自新葡萄新京威尼斯游戏OriCell^®（ARS，货号ALIR-10001）。体内实验采用雌性SD大鼠双侧卵巢切除骨质疏松模型及股骨髁骨缺损模型。支架材料为电纺明胶/PLA短纤维，表面涂覆聚多巴胺，结合基于S18-PC构建的ROS响应性PTH (1–34)脂质体，实现药物释放与ROS清除的双重功能平台。

本研究通过静电纺丝技术制备明胶/PLA短纤维支架（PSF），表面PDA修饰后加载ROS响应性脂质体。构建的PSF@P-SLP支架具有良好注射性、原位聚集及抗氧化能力，能稳定释放PTH (1–34)。

图2. PSF@P-SLP支架制备。

PSF@P-SLP显著清除ROS，恢复线粒体膜电位，提升细胞活力。在高ROS环境下，PSF@P-SLP显著提高BMSCs的ALP表达、钙化结节形成及OSX、Runx2等成骨基因表达。

图3. PSF@P-SLP促进BMSCs在高ROS环境中的成骨分化。

PSF@P-SLP显著提升HUVECs的迁移能力与管腔形成。RT-qPCR及免疫荧光显示VEGF、CD31表达水平显著提高。

图4. PSF@P-SLP可以促进血管内皮细胞的迁移和增殖，有助于血管生成。

Micro-CT与组织学分析证实：PSF@P-SLP组在2周和4周均表现出更高的骨量、BMD、BV/TV等指标。动态组织形态学显示：新骨形成速度（MAR）明显加快。CD31+Emcn+双阳性免疫荧光表明H型血管显著增多。

图5. PSF@P-SLP具有强大的促新骨形成和增强血管形成能力，显著加速骨质疏松性骨缺损的修复。

原文检索：

[1] Li J, Du Y, Wang J, Liu T, Zhu H, Ma J, Zuo G, Wang J, Cui W, Jia P. Optimizing type H vessels formation via short fibers 3D scaffolds with maintaining redox homeostasis for osteoporotic bone remodeling. Bioactive Materials. 2025 Nov 1;53:417-32. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.07.030