Materials Today ｜含鎂內(nèi)植入材料在骨科應(yīng)用的新突破
近日，香港中文大學(xué)/中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與開發(fā)中心秦嶺教授團(tuán)隊(duì)和圣路易斯華盛頓大學(xué)的RegisO’Keefe團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Material Today (IF = 31) 雜志上發(fā)表了題為“Magnesium Facilitates the Healing of Atypical Femoral Fractures: A Single-cell Transcriptomic Study”的原創(chuàng)研究論文。2月17日被Science雜志以“Improved healing of rare fractures”為題進(jìn)行Research Highlights報(bào)道。論文第一作者是鄭念野、許建坤，深圳先進(jìn)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展中心主任秦嶺為該文通訊作者。
該研究使用了包括單細(xì)胞測序在內(nèi)的多種研究手段，詳細(xì)闡述了雙膦酸鹽（BPs）在治療非典型股骨骨折（AFF）過程中的細(xì)胞和分子機(jī)制。利用OVX手術(shù)建立大鼠骨折模型后，使用BPs進(jìn)行治療，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在BPs促進(jìn)骨折愈合的過程中，降鈣素基因相關(guān)性肽（CGRP）表達(dá)下降，并伴隨干細(xì)胞/骨前體細(xì)胞異常分化的不良影響。作者進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，局部補(bǔ)充CGRP可有效促進(jìn)骨折愈合。為此，該團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種新型載鎂髓內(nèi)針(Mg-IMN），其效果與局部注射CGRP的作用類似。
結(jié)果證明，Mg-IMN在固定AFF的同時，可以促進(jìn)骨折部位CGRP的表達(dá)，并規(guī)避因長期使用BPs而產(chǎn)生的對于干細(xì)胞分化的不良影響，減少骨折端纖維化，更有效的促進(jìn)大鼠AFF的愈合。除此之外，Mg-IMN也可能通過促進(jìn)H型血管的表達(dá)，維持“血管-骨”的偶聯(lián)。該研究驗(yàn)證了CGRP和鎂金屬植入材料具有降低骨痂內(nèi)部纖維化的功能，彰顯了Mg-IMN在AFF中的臨床應(yīng)用前景。
圖1：Mg-IMN在治療BPs相關(guān)的AFF中的益處
圖2：Science雜志推薦報(bào)道
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369702121004570
