双向整合素β1激活可增强神经血管耦合，从而促进骨再生

《Nature Communications》：Bidirectional integrin β1 activation synergizes neurovascular coupling and enhances bone regeneration

　　

摘要

目前，重建大段骨缺损仍面临诸多挑战，因为现有的移植策略往往无法同时促进血管生成、神经生成和骨生成。在此，我们设计了一种功能性支架（肽/Talin1质粒/PLA–HA/GelMA, PTPG），能够同时释放肽和Talin1质粒。我们推测该支架可通过双向激活整合素β1（ITGB1）来实现具有神经血管功能的骨再生。REDV–IKVAV（Arg-Glu-Asp-Val-Gly-Gly-Gly-Ile-Lys-Val-Ala-Val）肽可触发内皮细胞和施万细胞中的“由外向内”的ITGB1信号传导，而Talin1质粒则可引发“由内向外”的激活作用。这种PTPG支架能协同增强细胞的增殖、迁移和分泌能力，而这些功能在ITGB1被沉默后会丧失。在体内实验中，PTPG支架有助于形成有序的神经血管网络，从而引导骨组织沉积。单细胞RNA测序结果显示，内皮细胞的H型特征以及与修复相关的施万细胞表型得到增强，同时ITGB1–黏着斑激酶–paxillin信号通路也被激活。总体而言，这种支架通过结合结构支撑与肽及基因信号，促进了血管生成、神经生成和骨生成的协调进行，为功能性骨再生提供了一种极具前景的策略。