骨关节炎（OA）是一种进行性、退行性关节疾病，也是全球致残的主要原因之一 [1], [2]，影响着数亿人。除了关节疼痛、肿胀和僵硬外，OA 还会显著损害患者的生活质量及其进行日常活动的能力。OA 治疗中长期的挑战在于有效地将机械保护与生物修复整合在一起。传统治疗方法，包括物理治疗 [3], [4]、口服非甾体抗炎药（NSAIDs）[5], [6], [7], [8] 和关节内糖皮质激素注射 [9]，主要旨在缓解疼痛和延缓软骨退化。然而，这些方法通常只能提供暂时缓解，并未解决关节潜在的生物力学缺陷。粘性补充疗法作为一种有前景的微创方法，用于恢复 OA 关节的生理稳态而脱颖而出 [10], [11]。该技术涉及注射高粘性物质，如透明质酸钠（HA）[12], [13]，以补充滑液的流变学和摩擦学特性，从而减轻疼痛并保护关节软骨免受进一步损伤。临床证据支持 HA 注射在恢复滑液稳态和减少软骨磨损方面具有一定的治疗效果 [14], [15]。尽管如此，外源性 HA 的治疗潜力受限于其在关节内的停留时间短，因为它会被透明质酸酶迅速降解 [16], [17]。
为了克服这一局限性，近期研究集中在开发模仿天然 HA 功能特性的高级增粘剂上 [18], [19], [20], [21], [22], [23]。这些仿生摩擦改性剂旨在补充滑液、减少软骨磨损，并最终改善关节功能和患者福祉。关节软骨的超润滑性被认为归因于水化润滑机制 [24]。随后，胶原蛋白、透明质酸、润滑素和磷脂酰胆碱脂质已被用于在软骨表面形成复合边界润滑层 [24], [25]。例如，磷脂酰胆碱脂质复合物通过疏水或静电相互作用暴露两性离子磷胆碱基团（-PO?? 和 -N(CH?)?+），通过水化润滑可获得极低的摩擦系数（COF）[26], [27]。甘油磷酸胆碱（GPC）与磷脂酰胆碱脂质具有相同的磷胆碱头部基团，这使其能够接枝到聚丙烯酸（PAA）主链上以增强润滑并抑制关键细胞内超氧化物生成酶的活性，从而影响线粒体氧化代谢并抑制活性氧（ROS）的产生 [28]。此外，许多人体研究报告称 GPC 不会引起严重的不良反应，这证实了将 GPC 接枝到 PAA 上可增强润滑而不会引发炎症反应 [29]。
再生医学的近期进展推动了间充质干细胞（MSCs）在 OA 治疗中应用的显著进步 [30], [31], [32]。MSCs 以其自我更新能力和多向分化潜能而著称，特别是它们分化为软骨细胞的能力，这使其成为软骨再生的有前途的候选者 [33], [34], [35]。此外，MSCs 通过旁分泌分泌生长因子（如转化生长因子 - 贝塔（TGF-β）和胰岛素样生长因子 -1（IGF-1））发挥免疫调节作用，刺激软骨细胞代谢并促进组织修复 [34], [36], [37], [38]。因此，它们可以抑制包括白细胞介素 -1 贝塔（IL-1β）和肿瘤坏死因子 - 阿尔法（TNF-α）在内的促炎细胞因子 [39], [40], [41]，从而调节关节微环境并减轻炎症。这些发现凸显了 MSCs 在软骨修复和调节关节微环境方面的双重作用。尽管具有治疗前景，但骨关节炎关节恶劣的炎症环境可能会降低移植细胞的存活率和留存率。
传统的基于透明质酸的 MSC 载体存在剪切稳定性不足和在关节腔内清除过快的问题，而润滑纳米颗粒通常会引起与潜在长期积累和炎症相关的生物安全担忧 [42], [43]。在本研究中，通过聚丙烯酸 - 甘油磷酸酯（PG）缀合物和贻贝粘附蛋白（MAP）的结合制备了一种可注射润滑剂。所制备的 PG/MAP 系统通过两性离子甘油磷酸胆碱基团和 MAP 提供的强界面粘附提供了稳定的协同水化润滑，表现出固有的双重抗氧化活性以缓解 OA 关节的氧化炎症微环境，并具有有利的剪切稀化行为以在注射过程中保护 MSCs 并确保关节内稳定留存。MSCs 通常与生物活性物质一起关节内给药或手术给药。这些协同策略旨在通过利用干细胞与生物活性成分之间的相互作用来增强治疗效果 [44], [45]。基于上述假设，将脐带来源间充质干细胞（Uc-MSCs）掺入该基质中，形成了一种仿生滑液（Uc-MSCs@PG/MAP），整合了生物相容性支持、机械缓冲和细胞活性维持功能，如图 1 所示。这种仿生粘性补充剂具有双重作用，即恢复滑液特性以改善关节微环境，并作为 Uc-MSCs 的递送载体。该系统促进了一种时空治疗策略，其中流体动力润滑在早期减少接触应力，而 Uc-MSCs 分化和旁分泌分泌在后期促进软骨再生。这种整合方法为 OA 管理提供了一套全面的解决方案，既解决了短期症状缓解，又解决了长期结构修复。
