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重医附一院骨科团队这项研究成果 为骨关节炎软骨构筑多环节抗氧化体系

发布时间:2025.04.17
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近日,重医附一院骨科黄伟、厉轲、雷一霆团队在国际权威学术期刊Biomaterials《生物材料》(IF=12.8,中科院1区Top,JCR Q1)发表研究型文章“Cascade targeting selenium nanoparticles-loaded hydrogel microspheres for multifaceted antioxidant defense in osteoarthritis”《级联靶向载硒纳米颗粒水凝胶微球用于骨关节炎的多环节抗氧化防御》。该成果将透明质酸修饰的新型硒纳米颗粒负载于醛基化的透明质酸水凝胶微球中,实现了硒纳米颗粒微米级与纳米级的级联靶向递送,构筑软骨细胞多环节抗氧化防御体系,为治疗骨关节炎提供了一种全新的思路。

 

重医附一院骨科黄伟主任、厉轲副主任医师、雷一霆主治医师为本文的共同通讯作者,重医附一院骨科博士研究生刘家诚、硕士研究生刘俊彦、博士研究生刘森睿为共同第一作者。

 

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研究团队创新性地设计了一种纳-微复合的级联靶向递送系统,该系统首先利用醛基化修饰的甲基丙烯酸化透明质酸(AHAMA)制备水凝胶微球(AHAMA-HMs),随后通过纳-微复合策略将HA修饰的纳米硒(HA-SeNPs)负载于其中。AHAMA-HMs通过席夫碱反应黏附于骨关节炎受损的软骨表面,实现微米级靶向;而HA-SeNPs则通过与骨关节炎软骨细胞膜上高表达的CD44受体结合,实现纳米级靶向。该研究不仅为硒代谢与软骨健康之间的关系提供了新的见解,还拓展了骨关节炎中的纳-微复合治疗策略。

 

骨关节炎(OA)是一种常见的关节退行性疾病,其主要症状包括关节软骨逐渐磨损与破坏,引发疼痛、僵硬及功能受限,严重者甚至可致残。硒(Se)作为人体必需的微量元素,拥有强大的抗氧化能力,能通过合成抗氧化硒蛋白来清除氧自由基,缓解氧化应激。既往研究显示,硒缺乏与OA的发生发展紧密相连,因硒缺乏会导致抗氧化防御功能下降,从而触发包括OA在内的多种疾病。然而,尽管补充硒可以增强软骨细胞的抗氧化能力,传统硒补充剂在治疗OA时却面临着治疗窗口狭窄、缺乏靶向性等挑战,特别是由于关节软骨缺乏血管,使得药物递送至关节内部变得困难,且可能伴有副作用。

 

硒纳米颗粒(SeNPs)因其低毒性、高生物活性,逐渐成为一种区别于传统硒的新型补充剂。作为零价态单质硒颗粒,SeNPs具有独特的多环节抗氧化防御特性。基于此,研究团队创新性地采用透明质酸(HA)修饰SeNPs(HA-SeNPs),显著增强了其稳定性。同时,基于HA与CD44之间的受体-配体相互作用,HA-SeNPs能够选择性地与高表达CD44的OA软骨细胞结合,从而赋予其纳米级靶向能力。结合AHAMA水凝胶微球(AHAMA-HMs)的微米级靶向,形成级联靶向递送系统,实现了HA-SeNPs在关节腔内的精准递送,显著延长了其在关节内的滞留时间,并提升了治疗效果。HA-SeNPs能够靶向结合OA软骨细胞,清除过量的活性氧(ROS),改善线粒体功能,从而有效延缓OA的进展,为OA微创治疗提供了崭新的思路。

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专家简介

 

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黄伟,主任医师,二级教授,博士生导师、博士后合作导师。中国医师协会骨科医师分会副会长,中国医师协会骨科医师分会3D打印骨科学组组长,中国医师协会骨科医师分会膝关节专业委员会副主任委员,中国医师协会骨科医师分会髋关节学组副组长,中华医学会骨科学分会创新与转化学组副组长,重庆市骨科专业委员会主任委员。首批重庆市医学领军人才、重庆市卫生健康委突出贡献中青年专家、重庆市首席专家工作室领衔专家。

 

主要从事关节外科临床、骨科生物材料、骨科医疗器械及人工关节植入物的研究。承担国家自然科学基金重点项目1项、面上项目4项,科技部“973”、“863”和重点研发计划课题等研究;发表SCI论文200余篇,累计影响因子1000余分;获国家专利授权35 项;获中华医学科技奖二等奖1项和重庆市科技进步二等奖1项。

 

擅长:关节疾病和运动损伤、微创关节手术及复杂翻修手术。

 

门诊时间:周二下午,周四上午(袁家岗院区)

 

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厉轲,副主任医师、副教授,欧洲运动创伤、膝关节外科和关节镜学会(ESSKA)官方杂志Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy (KSSTA)副主编,重庆市中青年医学高端人才。担任国家卫生健康委能力建设和继续教育中心数字骨科区域创新基地秘书、中国医药教育协会冬季运动损伤分会委员。宾夕法尼亚大学、斯特拉斯堡大学及图卢兹大学访问学者。临床上主要致力于关节外科疾病的智能化诊治,发明专利3项,发表SCI论文20余篇。

 

擅长:机器人辅助髋膝关节置换、单髁置换、关节翻修、前后交叉韧带重建、半月板修复等,目前已开展机器人辅助下关节置换手术300余台。

 

门诊时间:周二上午(袁家院区),周四上午(经纬院区),周五上午(袁家岗院区)。

 

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雷一霆,医学博士,香江学者,重庆市医学青年拔尖人才。担任 European Journal of Medical Research期刊副主编。作为第一/通讯作者在Science AdvancesAdvanced Functional Materials等期刊上发表论文30余篇。主持国家自然科学基金青年基金项目1项,重庆市自然科学基金面上项目1项。获得第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国赛金奖、市赛金奖、校赛一等奖。

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来源 | 骨科
初审/编辑 | 连肖 戴安娜
排版/校对 | 陈唯
初审 | 李俊龙 黄伟
复审 | 李丹 龙利蓉
终审 | 邓兴宇
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