2026年8月17日，由中国陆军军医大学（第三军医大学）骨科的熊岩博士、四川大学神经外科及神经外科实验室的田萌博士以及四川大学骨科的康鹏德博士领导的研究团队，提出了一种基于珊瑚仿生3D打印免疫重编程支架的极具前景的策略。他们开发了一种由多壁碳纳米管（MWCNT）和纳米羟基磷灰石（nHA）构成的支架，旨在通过重编程免疫细胞来促进骨修复。
△一种受珊瑚启发、由多壁碳纳米管和纳米羟基磷灰石组成的3D打印支架，可通过激活PI3K-AKT信号通路，将巨噬细胞从促炎（M1）状态重编程为修复（M2）状态。仿生支架通过构建促再生免疫微环境，增强血管生成和骨生成，最终促进类固醇诱导的兔股骨头坏死模型中的骨再生和恢复
相关研究成果以题为“Coral-inspiredimmunoreprogramming scaffold
reverses the “immune-freeze” microenvironment topromote bone
regeneration in steroid-induced osteonecrosis of the femoral
head”的论文发表在《骨研究》（Bone Research）杂志第14卷上 。
股骨头坏死（SONFH）是导致非创伤性骨坏死的主要原因之一。据报道，接受长期或高剂量糖皮质激素治疗的患者中，高达9%至40%会发生这种情况。SONFH会逐渐削弱股骨头，最终可能导致关节塌陷，使得有效的骨修复成为一项重大的临床挑战。尽管髓芯减压术是早期疾病的标准治疗方法，但由于持续的炎症会阻碍受损组织的愈合，因此无法完全恢复骨修复。
熊博士表示：“目前的治疗方法主要提供结构支撑，但并未解决阻碍骨骼再生的病理性免疫微环境。我们受珊瑚启发而提出的免疫重编程策略为靶向这种微环境和促进骨骼修复提供了一种新方法。”股骨头坏死愈合的主要障碍之一是“免疫冻结”——一种持续的炎症状态，在这种状态下，通常负责协调组织修复的免疫细胞——巨噬细胞，会持续处于促炎（M1）状态，而不是转化为组织修复的M2状态。结果，炎症持续存在，新血管形成受损，即使经过手术干预，受损骨骼也难以再生。
受珊瑚分级孔隙结构的启发，研究团队开发了一种3D打印支架，结合了多壁碳纳米管（MWCNT）的免疫调节特性和纳米羟基磷灰石（nHA）的类骨矿物特性。MWCNT成分旨在促进巨噬细胞转化为修复性的M2状态，而nHA成分则提供了一种仿生矿物基质，支持成骨细胞的黏附、生长和分化。研究人员使用体外细胞实验和SONFH兔体内模型对仿生支架进行了评估。
△多壁碳纳米管（MWCNT）仿生支架的形貌和表征
他们的研究结果表明，珊瑚仿生支架成功地将巨噬细胞从炎症性的M1状态转化为修复性的M2状态，从而降低了炎症反应，并创造了更有利于愈合的环境。这种免疫重编程促进了骨髓间充质干细胞的迁移和成骨分化，并增强了血管生成，即形成为再生组织提供氧气和营养的新血管。与传统支架相比，这种珊瑚仿生支架在动物模型中也改善了新骨形成和骨缺损的修复。
进一步分析表明，这些效应与PI3K-AKT信号通路的激活有关，通路调控多种参与组织修复的细胞过程。通过将免疫调节与结构支撑相结合，仿生支架解决了限制股骨头坏死（SONFH）骨再生的一项关键生物学屏障，提示调节局部免疫微环境可能与修复骨骼本身同等重要。
田博士总结道：“本研究提出的珊瑚启发式免疫重编程技术为靶向调控股骨头坏死（SONFH）的病理微环境提供了一种新策略。尽管在临床应用前还需要进一步研究，但我们的发现为开发通过恢复促再生免疫环境来改善骨修复的再生疗法奠定了基础。”
来源：南极熊
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