含镁分级多孔支架负载α-硫辛酸弹性脂质体用于糖尿病条件下的神经血管化骨再生

《Journal of Nanobiotechnology》：Magnesium-containing hierarchical porous scaffold incorporating alpha-lipoic acid ethosomes for neurovascularized bone regeneration under diabetic conditions

　　

摘要

糖尿病由于神经血管微环境受损而严重损害骨再生。目前的治疗方法经常忽视在高血糖条件下支持神经血管修复的需要，导致骨缺损愈合不理想。为了应对这些挑战，我们开发了一种低温沉积建模（LDM）打印的含镁支架，其中包含封装了α-硫辛酸的脂质体（ALA-Eth），称为 LMA 支架。在该设计中，分级多孔结构为组织长入提供了框架，而镁离子和 ALA-Eth 的引入赋予了支架支持血管和神经修复的能力。体外评估表明，该支架增强了施万细胞（SCs）的神经营养活性，并改善了高血糖条件下内皮细胞的血管生成功能。此外，骨髓间充质干细胞（BMSCs）的成骨分化不仅受到支架处理的 SCs 和内皮细胞条件培养基的促进，也受到复合支架直接成骨诱导活性的促进。在糖尿病大鼠股骨髁缺损中的体内植入显示，该支架促进了神经血管化骨再生。转录组和细胞分析进一步表明，这种再生特征与神经、血管和成骨通路有关，同时涉及氧化还原调节和生物能量过程。综上所述，这些发现支持了 LMA 支架作为糖尿病条件下神经血管化骨再生的多功能生物材料策略的潜力。