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为解决骨缺损治疗难题，研究人员探究促进骨再生中神经血管化策略，发现多种有效方法，意义重大。
《促进骨再生中神经血管化的策略：开启骨修复新篇章》
在人体这个精妙的 “机器” 中，骨骼扮演着支撑、运动等重要角色。然而，当遭遇肢体创伤、退行性病变或肿瘤切除等情况，骨缺损问题便会出现，这给医生们带来了极大挑战。目前，全球每年有大量的骨移植手术，且随着人口老龄化和骨相关疾病的增多，这一数字还在持续上升。
传统的自体骨移植虽被视为治疗骨缺损的 “金标准”，但它存在诸多弊端，比如供体骨有限、需要二次手术获取、供体部位还可能出现慢性疼痛、感染等并发症。而大多数合成生物材料，仅仅复制了骨的机械性能和宏观结构，无法模拟复杂的骨微环境和功能单元，导致骨愈合过程缓慢且效果不佳。
为了攻克这些难题，第四军医大学口腔医学院、解放军总医院第七医学中心口腔科等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Military Medical Research》上，为骨缺损治疗带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。在材料研究方面，通过调整材料的刚度、表面形貌、孔隙结构、导电性和压电性等物理性质，观察其对细胞行为和组织再生的影响；同时，加载神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）等多种神经肽、RNA、无机离子、外泌体等生物活性因子，探究其促进神经血管化和骨再生的效果。在动物实验方面，利用小鼠、大鼠、兔子等多种动物模型，构建骨缺损模型，评估生物材料在体内的骨再生能力。
研究结果如下：
- 神经血管耦合在骨发育、代谢和修复中的作用
- 骨发育：胚胎学研究表明，神经组织先于骨组织发育。在骨形成过程中，神经纤维通过分泌神经递质等影响骨细胞活动，促进血管化，参与膜内成骨和软骨内成骨过程。例如，感觉和交感神经纤维广泛参与初级和次级骨化，神经生长因子（NGF）等促进骨血管侵入和骨祖细胞分化12。
- 骨代谢和健康：神经系统和血管系统都对骨代谢起着关键调节作用。神经系统通过神经肽、神经递质等调节骨细胞功能，血管系统中的 H 型血管则是骨代谢的主要调节者。此外，神经血管耦合也影响骨代谢，如降钙素基因相关肽（CGRP）可促进骨形成和血管生成34。
- 骨修复：骨修复是一个复杂过程，涉及炎症、神经血管网络重建等。神经纤维在骨修复中起重要调节作用，可通过分泌神经肽刺激骨细胞，促进骨折愈合。例如，在骨折早期，NGF 高度表达，促进神经纤维生长和间充质干细胞（MSCs）迁移，加速骨形成56。
- 促进神经血管化骨再生的材料
- 材料性质：材料的物理性质对组织再生至关重要。合适的刚度可调节细胞行为，促进骨、血管和神经分化；表面形貌影响细胞黏附、迁移和分化，优化表面形貌可促进骨和神经组织工程；合适的孔隙结构有利于血管和神经生长；导电性和压电性材料可提供电刺激，促进神经血管化骨再生78。
- 无细胞生物因子：将神经肽、RNA、无机离子、外泌体等无细胞生物因子加载到生物材料中，可提供额外刺激，促进神经血管化骨再生。例如，NGF 可促进神经生长和血管生成，RNA 疗法可调节基因表达，无机离子可改善骨微环境，外泌体可介导细胞间通讯910。
- 临床前研究和临床试验：目前，神经血管化骨移植材料的临床前和临床研究较少。动物实验虽表明一些生物材料和手术方法有效，但动物模型与人类存在差异，临床转化面临挑战。研究人员提出增强临床前测试、采用适应性临床试验设计、与监管机构合作等解决方案，以推动临床应用1112。
研究结论和讨论部分指出，神经血管系统在骨再生中起着关键作用，但目前其在生物材料设计中常被忽视，且具体调节机制尚不清楚。神经血管化骨再生材料的设计策略不断发展，但多数研究未进入临床试验阶段。未来，可通过器官芯片、骨类器官、实时监测技术、智能生物材料设计、人工智能等技术推动该领域发展，有望为骨缺损患者带来更有效的治疗方法，显著改善患者生活质量。
