Nature子刊 | 斯坦福大学林思恩/杨云志：髓内可降解骨诱导支架配合骨搬移手术加速骨再生并预防骨不连和骨感染

7月24日，斯坦福大学林思恩博士（现香港中文大学）/杨云志教授，在《自然-通讯》（Nature Communications）上发表题为“An osteoinductive and biodegradable intramedullary implant accelerates bone healing and mitigates complications of bone transport in male rats”的研究论文 。文章系统报道了一种复合组织工程构建（HyTEC）技术，开发了一种骨诱导和可生物降解的髓内植入物，以实现骨形态发生蛋白-2（BMP-2）的持续低剂量释放（图1）。

图1.具备缓释骨形态发生蛋白-2（BMP2）功能的复合水凝胶涂层的聚己内酯/β-三钙磷酸盐（PCL-TCP）植入物制备和表征。

在雄性大鼠纵向骨搬运模型中，植入物释放的低剂量BMP-2（2 μg）加速了骨形成和骨重塑，促进了早期对合端的骨融合（图2）。另外，实验组外固定骨针与周围骨有紧密的骨整合，未观察到显著钉道感染，相比之下，传统治疗显示出更高比例的骨不愈合和钉道感染（图3）。

图2. 动物实验设计及骨融合评估结果。

图3. 术后第34天和第55天大鼠股骨样本的钉道感染评估及其病原体鉴定。

此外，研究团队还利用绵羊骨搬移模型进行了初步的验证，结果提示，HyTEC技术构建的3D打印髓内移植物可配合骨搬移手术，展示了该技术的转化潜能（图4）。

图4. 绵羊跖骨缺损及骨搬移模型及髓内植入物种植6个月后的影像学结果。

本研究的发现表明，这种新型髓内植入物在促进骨再生和减少骨缺损治疗中的并发症方面具有巨大的潜力，可作为截骨术后骨搬移的辅助疗法，有望用于改进现有骨搬运技术，加速患者康复进程。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-40149-5

引用格式：Lin, S., Maekawa, H., Moeinzadeh, S. et al. An osteoinductive and biodegradable intramedullary implant accelerates bone healing and mitigates complications of bone transport in male rats. Nat Commun 14, 4455 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40149-5

第一作者： 林思恩，骨外科博士，美国斯坦福大学博士后。现香港中文大学医学院矫形外科及创伤学系研究助理教授，博士生及博士后导师。博士毕业于香港中文大学。国际华人骨研学会（ICMRS）、美国骨科研究协会（ORS）、国际组织工程与再生医学协会（TERMIS）、美国科学研究协会（Sigma Xi）正式会员、中国康复医学会修复重建外科专委会再生医学转化学组委员。Journal of Orthopaedic Translation （IF 6.6）编委和国家自然科学基金（NSFC）和英国医学研究基金（MRC）同行评审专家。主要研究领域为基于干细胞的组织工程骨和软骨再生的应用基础研究。主持国家自然科学基金面上项目（2项）、香港研究资助局优配研究金（1项）和广东省自然科学基金（2项）等研究项目。在本领域发表Nature Communications、Advanced Science、Journal of the American Chemistry Society（JACS）和Biomaterials等SCI论文80余篇，总被引2900余次。

共同第一作者：Hirotsugu Maekawa，日本京都大学博士毕业，斯坦福大学博士后。

通讯作者：杨云志，斯坦福大学骨外科学教授，主要研究领域为骨再生组织工程。

转自：“解说科研项目”微信公众号

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