单宁酸修饰海藻酸钠/壳聚糖多功能微球：双向调控骨重塑进程的抗菌-成骨协同修复策略

为解决骨缺损修复中传统疗法的临床局限性，研究人员开发了单宁酸(TA)修饰的海藻酸钠(SA)/壳聚糖(CS)复合微球。通过离子交联技术构建的SA/CS/TA微球展现出持续TA释放特性，兼具显著抗菌活性。实验证实该材料可同步促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化(ALP活性提升、钙结节形成)并抑制破骨细胞分化(TRAP活性降低)，在大鼠胫骨临界骨缺损模型中显著加速骨再生。这种双向调控骨形成/吸收进程的创新设计为骨组织工程提供了新型治疗平台。

　　

在骨组织工程领域，传统骨缺损修复方法面临巨大挑战。这项突破性研究通过离子交联技术构建了单宁酸(Tannic Acid, TA)修饰的海藻酸钠(Sodium Alginate, SA)/壳聚糖(Chitosan, CS)复合微球。扫描电镜(SEM)显示其具有理想的三维结构，紫外可见光谱(UV-Vis)证实了TA的缓释特性，而傅里叶变换红外光谱(FT-IR)揭示了材料间稳定的化学相互作用。

这些智能微球展现出双重生物活性：一方面通过上调Runx2、OCN等成骨标志物表达，显著提升骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSCs)的碱性磷酸酶(ALP)活性和茜素红(ARS)染色阳性矿化结节形成；另一方面则通过抑制NFATc1信号通路，减少破骨细胞特异性标志物(如TRAP、CTSK)表达，阻断骨髓来源巨噬细胞(Bone Marrow Macrophages, BMMs)向成熟破骨细胞分化。

更有趣的是，微球表面的TA分子赋予材料广谱抗菌性能，通过平板涂布法证实其对金黄色葡萄球菌等常见病原体具有显著抑制效果。在大鼠胫骨临界尺寸缺损模型中，Micro-CT三维重建和组织形态计量学分析共同验证了该材料卓越的骨再生能力——新生骨小梁密度增加近3倍，且与宿主骨实现完美整合。这种"抗菌-成骨-抗破骨"三位一体的协同作用机制，为开发新一代骨修复材料提供了革命性思路。