基于骨膜来源类器官与3D打印支架融合策略的颅面骨再生增强研究

本研究创新性地将骨膜来源间充质干细胞（PMSCs）类器官与3CL/β-TCP复合支架结合，通过FGF8b和Vc诱导细胞凝聚形成高密度生物墨水，并搭载天然化合物柚皮苷（naringin）的GelMA水凝胶，成功构建了仿生钙化中心的颅面骨再生平台，为重大骨缺损修复提供了突破性策略。

　　

Highlight

FGF8b和Vc成功诱导PDOs体外细胞凝聚过程

膜内成骨骨直接由多能间充质细胞的预成骨凝聚物骨化而成，其中FGF信号通路发挥重要作用。在胚胎发育过程中，FGF8b在颅骨和下颌骨中高表达。因此，我们使用Aggrewell微孔板模拟体内细胞聚集过程，并利用Vc和FGF8b模拟骨骼发育早期的生化环境。初步的2D培养实验表明，FGF8b和Vc的组合显著增强了PMSCs的增殖和成骨分化潜力。随后，通过3D悬浮培养，我们成功构建了具有高细胞密度和显著干性的PDOs。这些PDOs表现出强大的成骨分化能力，并形成了明显的钙化结节，模拟了体内骨发育的早期阶段。

Conclusions

总之，本研究介绍了一种新颖的生物组织结构，它包含模拟膜内骨发育的"钙化中心"，并封装在仿生膜内。FGF8b和Vc的使用有效启动了体外细胞聚集和发育过程，生产出具有高细胞密度和干性的生物墨水。该方法展示了模拟成骨细胞在颅面骨修复过程中聚集的潜力。此外，3D打印的组织工程支架，结合了PCL/β-TCP和负载柚皮苷的GelMA水凝胶，成功创建了支持钙化中心形成的微环境。这项研究为体外仿生骨膜骨再生提供了一种新方法，并强调了一种有前景的包含钙化中心的支架制造策略。