综述：工程化多酚成骨系统在骨与软骨修复中的应用：移植、组织工程和类器官

这篇综述系统探讨了天然多酚（polyphenols）在骨与软骨修复中的创新应用，涵盖移植技术、组织工程（tissue engineering）和类器官（organoid）三大方向，重点解析了多酚通过调控MAPK/ERK、NF-κB等信号通路及抗氧化/抗炎机制促进骨再生的分子机理，为开发新型骨修复材料提供了理论依据。

　　

多酚在骨与软骨修复中的革命性角色

天然多酚因其独特的酚羟基结构（C₆H₆O）成为骨再生领域的研究热点。这类植物次生代谢产物通过整合移植技术、组织工程和类器官策略，构建了全新的骨修复体系。

多酚的来源与功能特性

膳食多酚（如EGCG、槲皮素）和藻类多酚（如7-佛手柑酚）通过靶向线粒体膜蛋白调控氧化应激。例如，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）通过抑制破骨细胞（OCs）分化标志物加速骨折愈合，而单宁酸（TA）的邻苯二酚基团可形成金属-多酚网络（MPNs），增强材料机械强度。

关键信号通路的调控机制

多酚通过三重机制促进骨再生：

1. MAPK/ERK通路：激活RAS-RAF级联反应，上调成骨细胞（OBs）分化相关蛋白；
2. NF-κB通路：抑制IKKβ磷酸化，减轻炎症微环境；
3. Nrf2抗氧化轴：诱导超氧化物歧化酶（SOD）和血红素加氧酶-1（HO-1）表达，中和活性氧（ROS）。

多酚递送系统的技术突破

为解决多酚生物利用度低的难题，纳米载体技术大显身手：

• 脂质体包裹EGCG：肠道吸收率提升10倍；
• 铁-槲皮素纳米水凝胶：通过pH响应释放药物，靶向清除ROS；
• 3D打印支架：整合Sr²⁺/TA网络，同步实现骨传导与免疫调节。

临床转化面临的挑战

尽管多酚在动物模型中表现优异（如TA水凝胶修复>2 cm骨缺损），但人体应用仍需突破三大瓶颈：

1. 剂量依赖性毒性（如>0.003% TA对BMSCs的细胞毒性）；
2. 氧化敏感性（酚羟基在碱性条件下易自氧化）；
3. 监管壁垒（III类医疗器械需通过严格生物相容性测试）。

未来展望

结合类器官技术构建仿生骨微环境成为新趋势。例如，HA-EGCG动态共价水凝胶支持血管化骨髓类器官培养，其治疗效果在小鼠颅骨缺损模型中媲美自体移植。随着3D生物打印技术的成熟，个性化多酚骨修复支架或将改写临床实践。