图 双层水凝胶的制备示意图

运动医学与康复学院李伟教授团队研究生路晓庆在修复软骨缺损研究方面取得进展。相关成果以“负载外泌体的具有ROS清除和巨噬细胞重编程特性的智能双层水凝胶支架用于修复软骨缺损（Exosomes loaded a smart bilayer-hydrogel scaffold with ROS-scavenging and macrophage-reprogramming properties for repairing cartilage defect）” 为题，于2024年4月27日在线发表于《生物活性材料》（Bioactive Materials）杂志，论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X24001488。

关节软骨由于其自我修复能力有限，使得软骨缺损修复面临巨大挑战，目前尚无令人满意的修复策略。修复不良可能会导致软骨纤维化、软骨组织退化和软骨下骨形成，最终导致修复失败。然而，目前的软骨缺损修复大多集中在单一阶段的调控，忽略了多个阶段有效整合的连续性。

李伟教授团队基于以上问题开发了一种智能双层水凝胶支架，双重负载抗炎药双氯芬酸钠（DC）和骨髓间充质干细胞来源的外泌体(Exos)，以减轻初期炎症，促进后期干细胞募集和软骨分化，实现炎症阶段和增殖阶段的有效整合。首先，由苯硼酸交联聚乙烯醇组成的上层水凝胶在ROS水平升高时降解，释放出DC，减轻氧化应激，从而将巨噬细胞重编程为促愈合状态。随后，Exos从由透明质酸（HA）组成的下层水凝胶中缓慢释放出来，进入刺激软骨生成的最佳微环境。这种设计能够通过连接软骨修复过程中的炎症阶段和增殖阶段，减轻炎症环境对BMSCs分化和软骨细胞功能的不利影响。旨在提高Exos在软骨修复应用中的治疗效率，解决只关注单一阶段修复的局限性。

该研究获国家自然科学基金(52002223、81672185、81702152)、山东省重点研发计划（重大创新工程）(2020CXGC010502)、山东省泰山学者基金(tsqn202211348)和山东省自然科学基金 (ZR2022MH222 and ZR2023MH209) 的支持。