Oncostatin-M功能化冷冻凝胶微球促进糖尿病骨缺损再生的多效性调控机制研究

推荐：本研究针对糖尿病骨缺损修复难题，创新性开发了负载Oncostatin M(OSM)的GelMA冷冻凝胶微球(OSM/MS)。通过系统验证OSM对BMSCs迁移/成骨分化、HUVEC血管生成及巨噬细胞M2极化的调控作用，结合乳化-梯度冷冻交联技术构建的OSM/MS在糖尿病大鼠颅骨缺损模型中显著促进血管化骨再生，为炎症性骨缺损治疗提供了新型无细胞策略。

　　

糖尿病等代谢性疾病导致的骨缺损修复是临床重大挑战，传统自体骨移植存在供体有限、并发症多等问题，而炎症微环境又显著影响现有生长因子（如BMP-2）的疗效。Oncostatin M(OSM)作为IL-6家族多效性细胞因子，虽在骨代谢调控中展现潜力，但其在糖尿病骨缺损中的应用尚未系统探索。北京大学研究人员在《Journal of Orthopaedic Translation》发表的研究，通过创新性构建OSM功能化冷冻凝胶微球(OSM/MS)，首次揭示了OSM通过协调"干细胞招募-免疫调节-血管生成"三重机制促进糖尿病骨再生的全新治疗策略。

研究采用乳化-梯度冷冻交联技术制备直径约80μm的GelMA微球，结合二维纳米黏土Laponite^?(LAP)实现OSM缓释。通过STZ诱导的糖尿病大鼠颅骨缺损模型，系统评估了材料性能及促修复效果。

【3.1节】证实50 ng/ml OSM最佳浓度：显著促进BMSCs迁移（Transwell迁移细胞数增加1.3倍）和成骨分化（ALP活性提升1.8倍），同时诱导RAW264.7巨噬细胞向抗炎M2型极化（CD206表达上调2.1倍）。

【3.2节】材料表征显示：OSM/MS具有10μm多孔结构，LAP使OSM缓释周期延长至28天，细胞相容性优异（活细胞率>95%）。

【3.3节】功能验证发现：OSM/MS提取物使BMSCs成骨标志物OCN表达提升3.2倍，HUVEC体外成管分支点增加1.5倍，CAM模型血管生成增加2.6倍。

【3.5节】动物实验证明：植入4周后，OSM/MS组新生骨体积分数(BV/TV)达13.58%（对照组仅4.2%），TRAP⁺破骨细胞减少62%，免疫组化显示COL-1和OPN密集表达。

该研究突破性地揭示了OSM在糖尿病骨再生中的三重协同机制：①通过STAT3通路激活BMSCs成骨分化；②经由VEGF信号促进HUVEC血管化；③调控巨噬细胞M2极化改善炎症微环境。相比传统BMP-2疗法，OSM/MS在炎症条件下展现更优的成骨-免疫调节平衡能力。创新性的冷冻凝胶微球载体不仅解决生长因子突释难题，其可注射特性更适配临床不规则骨缺损修复需求。这项研究为糖尿病等代谢性疾病相关骨缺损提供了具有转化潜力的无细胞治疗新范式，其"一石三鸟"的作用机制也为其他炎症性组织再生策略开发提供重要参考。