蚌埠医科大学团队创新研发线粒体靶向水凝胶，助力老年骨再生

近日，蚌埠医科大学生命科学学院“破环促愈队”在张娜的带领下，成功研发出一种线粒体靶向水凝胶，能够有效阻断细胞衰老与活性氧（ROS）的恶性循环，促进老年骨再生。该成果不仅为老年骨疾病的治疗提供了新的策略，也为生物材料在组织工程和再生医学领域的应用开辟了新的方向。

一、研究背景：老年骨病的挑战与机遇

随着全球人口老龄化趋势的加剧，老年骨病的发病率逐年上升。骨髓间充质干细胞（BMSCs）的衰老是老年性骨病的关键发病机制。衰老细胞中的线粒体功能障碍和氧化还原失衡，导致细胞衰老和活性氧（ROS）的恶性循环，严重阻碍了老年骨的修复。因此，开发能够有效干预细胞衰老和促进骨再生的新型生物材料，成为应对老龄化社会挑战的重要课题。

二、创新成果：线粒体靶向水凝胶的突破

“破环促愈队”开发的这种新型水凝胶支架（TPG@ChSMA），以茶多酚还原氧化石墨烯（TPG）和软骨素硫酸甲基丙烯酰化物（ChSMA）为复合材料，实现了对线粒体的靶向治疗。TPG作为抗氧化剂，能够有效清除细胞内的ROS，阻断其与细胞衰老之间的恶性循环；而ChSMA则为骨形成提供了稳定的矿化平台，促进骨组织的再生。

在体外实验中，该水凝胶支架通过激活SIRT1/PI3K/AKT和ERK1/2信号通路，显著改善了衰老BMSCs的细胞环境，增强了其成骨分化潜力。体内实验进一步验证了其在老年骨再生中的应用潜力。在双侧卵巢切除诱导的骨质疏松大鼠模型中，TPG@ChSMA支架显著促进了新骨形成，减少了细胞衰老标志物的表达。

三、科学性与先进性：多维度的创新

该研究的科学性体现在其基于广泛的文献综述和最新的生物学机制，提出了打破细胞衰老与ROS恶性循环的关键策略。实验设计覆盖了从细胞到动物的多个层面，确保了结果的可靠性和可重复性。其先进性在于首次将TPG与ChSMA结合，合成的复合材料不仅具有优异的抗氧化性和抗衰老性，还能特异性地靶向线粒体，长效持续释放TPG，覆盖骨再生的关键时期。

此外，该复合水凝胶支架还具有独特的多孔结构和高度水化的三维网络结构，能够有效模拟细胞外基质，为细胞黏附、增殖和分化提供理想的微环境。这一创新设计不仅提高了材料的生物相容性和骨再生促进作用，还为其他与ROS和细胞衰老相关的疾病治疗提供了新的思路。

四、现实意义：应对老龄化社会的希望

随着全球人口老龄化问题的日益严重，老年骨病的治疗成为医学领域的重大挑战。TPG@ChSMA水凝胶支架的开发为老年骨病的治疗带来了新的希望。该支架不仅能够有效改善老年患者的骨再生能力，减少骨折和骨缺损带来的痛苦，还具有优异的生物相容性和临床应用前景。

该研究不仅在基础研究层面取得了重要进展，还为临床应用提供了有力支持。其技术成熟且合理可行，具有良好的临床转化潜力，有望为老年骨病治疗提供新的策略，具有重要的现实意义。

五、未来展望：从实验室到临床的转化

目前，该研究团队已成功在《Chemical Engineering Journal》（中科院1区Top，IF：13.3）上发表了相关研究成果，并申请了多项相关领域的软著和专利。下一步，团队将继续优化水凝胶支架的性能，开展更广泛的临床前研究，并积极探索其在其他疾病治疗中的应用潜力。

“破环促愈队”表示，他们将继续致力于将这一创新成果从实验室推向临床应用，为老年骨病患者带来更多的希望和选择。他们的努力不仅有望改善老年患者的生活质量，还将为应对老龄化社会带来的挑战提供有力的科技支持。

蚌埠医科大学生命科学学院“破环促愈队”的这一创新成果，不仅展示了蚌埠医科大学在生物医学领域的科研实力，也为全球老龄化社会的健康问题提供了新的解决方案。