利用D-甘露糖功能化水凝胶调控炎症和代谢微环境，以促进骨软骨再生

《Advanced Healthcare Materials》：Regulation of Inflammatory and Metabolic Microenvironment With a D-Mannose Functionalized Hydrogel for Improved Osteochondral Regeneration

D-甘露糖通过调节骨髓间充质干细胞（BMSCs）免疫代谢微环境促进骨软骨缺损（OCD）修复，体外实验确定其最佳浓度并验证保分化能力，转录组分析显示抑制NLRP3炎症小体通路，代谢组学揭示改善三羧酸循环和维持糖酵解代谢，构建的D-甘露糖负载GelMA水凝胶在鼠模型中有效促进骨软骨组织重塑与整合。

　　

摘要

对于骨软骨缺损（OCD）的修复，内源性再生策略仍然具有挑战性，这主要是因为需要在调节局部炎症和代谢微环境的同时，保持骨髓间充质干细胞（BMSCs）的干细胞特性。在这里，我们发现D-甘露糖是一种强大的免疫代谢调节剂，能够增强BMSC介导的骨软骨修复作用。通过体外实验，我们确定了D-甘露糖的最佳浓度，并评估了其在炎症微环境下保持BMSCs成骨和成软骨分化潜能的能力。转录组分析表明，D-甘露糖通过下调NLRP3炎症小体通路来减轻炎症。代谢组学分析进一步显示，D-甘露糖处理有助于缓解炎症引起的三羧酸循环紊乱，并促进BMSCs中糖酵解代谢状态的维持。此外，我们制备了一种含有D-甘露糖的多功能GelMA基水凝胶（DM@GelMA）。宏观观察、微CT分析和组织学评估证实，DM@GelMA水凝胶在大鼠OCD模型中有效促进了骨软骨组织的重塑和整合。这些发现表明，这种含有D-甘露糖的多功能复合水凝胶是一种有前景的生物材料，可用于增强骨软骨再生。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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