《Acta Biomater.》北大深圳醫(yī)院曾暉/林健靜、華工張錕雨、華科同濟(jì)醫(yī)院游洪波：超分子動(dòng)態(tài)水凝膠通過抑制血管生成促進(jìn)透明軟骨再生

圖1. HBN復(fù)合水凝膠促進(jìn)透明軟骨再生的機(jī)制示意圖。（左）通過靜電相互作用將貝伐珠單抗吸附在聚合物納米顆粒表面，制備出Bev-NPs。隨后將Bev-NPs與HA-ADA、明膠（Gelatin）和Ac-β-CD混合，在紫外光照射下，通過主客體相互作用交聯(lián)形成動(dòng)態(tài)HBN水凝膠。（右）將負(fù)載細(xì)胞（干細(xì)胞與軟骨細(xì)胞）的HBN水凝膠植入裸鼠皮下模型及大鼠膝關(guān)節(jié)缺損模型中。水凝膠持續(xù)釋放的貝伐珠單抗通過下調(diào)VEGF表達(dá)顯著抑制了血管侵入；同時(shí)，其動(dòng)態(tài)的三維微環(huán)境促進(jìn)了細(xì)胞的軟骨向分化（上調(diào)SOX9表達(dá)并提高II型/I型膠原比例），最終實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的透明軟骨原位再生。

透明軟骨再生至今仍是一項(xiàng)重大臨床挑戰(zhàn)，因?yàn)樵谛迯?fù)過程中，異常的血管侵入往往會(huì)導(dǎo)致新生的修復(fù)組織轉(zhuǎn)化為機(jī)械性能較差的纖維軟骨。為了應(yīng)對(duì)這一難題，北京大學(xué)深圳醫(yī)院曾暉/林健靜課題組、華南理工大學(xué)張錕雨、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)院游洪波教授等引入了一種負(fù)載貝伐珠單抗納米顆粒的動(dòng)態(tài)主客體大分子（HGM）水凝膠系統(tǒng)，旨在阻斷血管侵入并促進(jìn)真正的透明軟骨再生。與傳統(tǒng)的靜態(tài)水凝膠不同，這種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)能夠支持細(xì)胞在三維網(wǎng)絡(luò)中更好的粘附和伸展，為組織形成提供了更有利的微環(huán)境。體內(nèi)研究證實(shí)，該HGM復(fù)合水凝膠能誘導(dǎo)生成表面光滑的軟骨樣組織，且血管化程度極低。本工作提供了一種基于超分子材料調(diào)節(jié)血管生成的創(chuàng)新策略，為高質(zhì)量的透明軟骨修復(fù)提供了極具轉(zhuǎn)化潛力的治療新思路。

圖2. 水凝膠系統(tǒng)在裸鼠皮下的植入實(shí)驗(yàn)。 A. 4周后水凝膠皮下植入物的大體觀察；B. H&E、番紅-O (Safranin-O)、阿利新藍(lán) (Alcian Blue) 和甲苯胺藍(lán) (Toluidine Blue) 染色結(jié)果；黑色箭頭指示血管/血管侵入；C. I型膠原 (Col I)、II型膠原 (Col II) 和 VEGF 的免疫組化染色；D. CD31的免疫熒光染色；E-H. Col I、Col II、VEGF 和 CD31 表達(dá)的定量分析。

作者簡(jiǎn)介：

北京大學(xué)深圳醫(yī)院曾暉/林健靜課題組：本課題組依托于北京大學(xué)深圳醫(yī)院（運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科/骨關(guān)節(jié)科）及骨科生物材料國家地方聯(lián)合工程研究中心，是一支緊密結(jié)合臨床需求與前沿醫(yī)工交叉技術(shù)的研究團(tuán)隊(duì)。課題組長期致力于骨與關(guān)節(jié)疾病的微創(chuàng)診療、運(yùn)動(dòng)損傷修復(fù)，以及新型骨科生物材料的研發(fā)與臨床轉(zhuǎn)化。近年主持多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，在Nature Communications, Acta Biomaterialia 等國際知名期刊發(fā)表多篇高水平SCI論文。

華南理工大學(xué)張錕雨課題組：依托華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院及國家人體組織功能重建工程技術(shù)研究中心，張錕雨教授課題組長期聚焦于“材料力學(xué)生物學(xué)”與智能動(dòng)態(tài)生物材料的開發(fā)。團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)探索超分子動(dòng)態(tài)水凝膠等仿生材料在調(diào)節(jié)干細(xì)胞命運(yùn)、靶向遞藥以及骨/軟骨組織再生中的關(guān)鍵機(jī)制。近年來，團(tuán)隊(duì)在探尋材料宏觀穩(wěn)定性與微觀動(dòng)態(tài)性平衡方面取得多項(xiàng)突破，成果發(fā)表于J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Biomaterials 等國際頂尖期刊，致力于為復(fù)雜組織缺損提供新一代生物材料解決方案。

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)院游洪波教授團(tuán)隊(duì)：依托同濟(jì)醫(yī)院骨科研究所，深耕關(guān)節(jié)外科與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。團(tuán)隊(duì)長期聚焦骨與軟骨損傷修復(fù)機(jī)制、新型骨科生物材料研發(fā)及骨關(guān)節(jié)炎等重大疾病的臨床轉(zhuǎn)化研究，主持了多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金及省市級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，研究成果榮獲湖北省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)及武漢市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

論文信息：

Aikang Li#, Zilu Jiao#, Peng Liu#, Mingxin Lin#, Jiayou Chen, Rongji Liang, Jingtao Huang, Yaohang Yue, Fuyang Cao, Hongbo You*, Hui Zeng*, Kunyu Zhang*, Jianjing Lin*, Supramolecular dynamic hydrogels loaded with bevacizumab nanoparticles promote hyaline cartilage regeneration by inhibiting angiogenesis. Acta Biomaterialia, 2026.

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2026.04.028

50天開放鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1742706126002473

本研究得到了深圳高水平醫(yī)院建設(shè)基金、北京大學(xué)深圳醫(yī)院科研基金（KYQD2023296）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2023A1515220019, 2022A1515220056）、深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目（JCYJ20240813115833044）、深圳市醫(yī)療衛(wèi)生三名工程（SZSM202211019）、國家自然科學(xué)基金（81772390）以及吳階平醫(yī)學(xué)基金會(huì)（320.6750.2020-03-07） 的經(jīng)費(fèi)支持。