创伤、感染、肿瘤及骨坏死等导致的骨缺损修复是临床骨科面临的棘手问题[1]。临床首选自体骨移植,但是其来源有限且存在供骨区感染、骨折等并发症;同种异体骨移植存在免疫排斥、骨吸收及稳定性较差的问题[2];骨科植入材料也存在生物活性低、免疫排斥等问题[3]。MSCs是一种多能干细胞,具有多向分化能力,在骨缺损部位可以向成骨细胞分化,促进骨再生[4]。采用骨组织工程技术以外源性递送MSCs及其外泌体方式修复骨缺损,是目前研究应用较多的骨修复方法,但是在细胞及外泌体提取、储存、移植等环节尚有诸多问题未解决[5]。① 来源问题:由于供体有限,同种异体MSCs来源有限;自体MSCs采集提取过程存在二次损伤且操作较复杂;而外泌体同样受限于MSCs来源[6]。② 定位不良、存活率低:尽管组织工程技术在一定程度上避免了直接移植导致的MSCs定位不良,但是其体内存活低仍是目前面临的主要问题[7-8]。③ 提取、扩增、储存问题:自体MSCs体内提取后体外扩增及储存这一过程需要一定时间,可能造成治疗延迟[9]。因此,在骨缺损处定向募集体内MSCs并促进其成骨分化是一种更理想的骨缺损修复方式。
通过组织工程技术构建具有干细胞募集功能的骨修复生物材料,实现从骨缺损部位募集体内MSCs,并且通过负载细胞因子等物质构建适宜骨再生的局部微环境,成为目前骨组织修复再生的新兴研究方向[10]。募集内源性MSCs旨在通过调控内源性细胞实现骨组织修复的过程,最大程度模拟骨修复生理过程[11]。目前已发现多种细胞因子、多肽及适配体等物质具有募集内源性MSCs的功能,选择合适的募集因素对提高骨修复生物材料功能均有重要意义[12]。现就具有募集内源性MSCs的骨修复生物材料构建方法及优化策略进行综述,为骨修复再生相关研究提供参考。
1 具有募集内源性MSCs功能的骨修复生物材料构建方法
目前,具有募集内源性MSCs骨修复生物材料的构建方法主要分为4类,分别为利用细胞因子、生物活性多肽、核酸适配体及其他物质构建材料。
1.1 利用细胞因子构建
细胞因子是由细胞分泌的具有介导细胞间反应的生物活性分子。细胞因子种类繁多,趋化因子是一种具有诱导细胞迁移功能的细胞因子,基质细胞衍生因子 1(stromal cell derived factor 1,SDF-1)则是一种可以将干细胞募集到受损部位的趋化因子[13],也是目前研究常用的募集MSCs细胞因子。Wang等[14]模拟自然骨愈合级联反应,构建了一种顺序释放SDF-1和二甲双胍的仿生水凝胶。该水凝胶通过顺序释放药物来募集MSCs并且调整局部微环境、促进成骨,为糖尿病导致的牙周骨吸收提供了可行的修复方法。Chen等[15]构建了一种负载SDF-1α和M2型巨噬细胞外泌体的水凝胶。该水凝胶不仅能募集MSCs,还能通过释放M2型巨噬细胞外泌体调节局部骨免疫微环境,促进骨修复。虽然SDF-1α具有有效的MSCs募集能力,但是募集特异性较差,其在体内还可以非特异性募集造血干细胞[16]。
目前研究还发现了其他具有募集MSCs作用的趋化因子,如IL-8、趋化因子配体13(C-X-C motif chemokine ligand 13,CXCL13)。已有研究团队构建了一种负载人重组CXCL13的空心羟基磷灰石微球,发现其通过募集MSCs能促进成骨、成血管[17-18]。此外, BMP-2、PDGF-BB作为生长因子可以促进骨形成及血管形成,也具有一定募集MSCs作用,并且已用于构建骨修复生物材料[6, 19]。
1.2 利用生物活性多肽构建
多肽是由多个氨基酸组成的化合物,在体内具有生物活性并参与机体生理活动的调节。近年研究发现,多种多肽具有MSCs募集功能,因其序列较短、易制备,故被用作体内募集MSCs的递送药物。E7肽是一种具有特异性骨相关MSCs靶向能力的多肽,也是目前应用最多的MSCs靶向肽,可通过噬菌体展示技术筛选获得[20]。Zhang等[21]构建了一种E7肽及单宁酸双重递送的丝素蛋白水凝胶系统,利用E7肽在损伤部位募集MSCs,并由含多个酚羟基的单宁酸在局部清除活性氧,从而改善局部微环境,促进骨缺损部位骨组织再生。Bai等[22]和Zhang等[23]分别利用E7肽构建了具有黏附功能的钛金属植入物和人工骨膜,利用归巢作用募集MSCs并促进成骨分化修复骨缺损。
PFS肽序列也是通过噬菌体展示技术筛选获得,是一种具有特异性募集BMSCs的生物活性多肽。有研究利用PFS肽功能化细胞外基质,并将其构建为水凝胶用于软骨再生,该水凝胶在提供良好机械支撑前提下,能有效募集BMSCs促进软骨再生[24-25]。
LL37肽是目前发现的唯一存在于人体中的Cathelicidin类抗菌肽,因其具有阳离子和两亲性,可以与细菌膜结合并攻击膜复合物,是一种有效的抗菌肽[26]。研究表明,LL37肽可以通过与CXC特异性表面受体结合,作为一种趋化因子促进MSCs迁移[27]。有研究人员开发了一种凝胶-微球序贯药物释放系统,利用LL37肽募集BMSCs并发挥抗菌作用,并且利用微球缓释精细调节免疫微环境[28]。
1.3 利用特异性核酸适配体构建
核酸适配体是一种经体外筛选技术-指数富集配体系统进化技术筛选出的寡核苷酸序列,与相应靶标分子有严格识别能力和高度亲和力[29]。Hou等[30]通过指数富集配体系统进化技术,筛选发现了一种可以与MSCs靶向结合的适配体Apt19S,并进一步研究发现其通过与MSCs膜上的ALP靶向直接结合,从而具有靶向性及募集作用。Miao等[31]构建了一种双网络DNA-明胶大孔水凝胶,并负载具有良好成骨作用的黑磷纳米片,同时将Apt19S锚定于该水凝胶上,结果显示该水凝胶可修复大鼠颅骨缺损模型。也有研究团队将Apt19S负载至3D打印的介孔生物玻璃中,发现其可以募集MSCs并促进局部骨组织修复,并进一步发现Apt19S与BMSCs特异性结合后可以上调SDF-1α基因表达,从而激活SDF-1α/CXCR4轴,促进BMSCs迁移[32]。近年,有研究发现了一种BMSCs特异性核酸适配体(BMSC-apt),Gong等[16]将其负载至聚乙二醇水凝胶,发现这种适配体功能化的水凝胶具有良好BMSCs募集功能,并可以促进小鼠股骨骨折愈合。
1.4 利用其他物质构建
近年研究也发现了多种具有募集MSCs功能的其他物质。例如,金属锶(Sr)可以通过激活SDF-1α/CXCR4轴发挥募集BMSCs的作用。Zhou等[33]用锶离子修饰钛植入物表面,构建了一种表面粗糙的植入物,应用于大鼠胫骨缺损模型显示能有效募集BMSCs至植入物表面,并且促进骨修复。利用噬菌体展示技术筛选得到E7肽、PFS肽等具有细胞募集功能的多肽,而近年研究也发现由于噬菌体的纳米纤维结构及生物特性,其在组织再生方面也具有重要作用,并且尽管衣壳蛋白具有免疫原性,但丝状噬菌体对哺乳动物细胞无毒性,因此噬菌体也可以添加入材料中以代替一些细胞因子发挥作用[34-35]。此外,还有研究发现了一种具有较强BMSCs亲和力和募集能力的噬菌体P11。最近,一项研究使用该噬菌体构建了一种仿生骨膜,该仿生骨膜通过P11噬菌体募集BMSCs,还可以通过其本身的纤维排列结构物理调节巨噬细胞极化,从而调节局部免疫微环境,促进骨修复[36-37]。
上述骨修复生物材料中主要募集内源性MSCs方法及特点详见表1。

2 具有募集内源性MSCs功能的骨修复生物材料优化策略
基于上述4种方法,已有多项研究成功构建可以在体内募集内源性MSCs的骨修复生物材料。但仅将MSCs募集到缺损部位并不能有效促进骨修复再生,还需要进一步优化支架性能并调节细胞行为及骨修复部位微环境[31],目前主要有3种优化策略。
2.1 优化骨修复生物材料力学性能
骨骼是人体物理骨架,多种骨骼疾病会导致骨组织支撑性能丧失。理想的骨修复生物材料需要具备良好力学性能,更有利于骨组织再生。目前的骨组织工程技术能通过对材料改性,构建与天然骨组织具有相似机械性能的骨修复生物材料,但是缺乏与周围组织及细胞结合的能力[38]。构建具有良好的力学性能与募集MSCs功能的骨修复生物材料,可以使MSCs与材料更好结合,并且良好的力学性能能够进一步刺激MSCs成骨分化[39]。Wang等[40]利用静电纺丝技术制备了三维聚丙烯腈支架,并进一步利用羟基磷灰石矿化支架,最终构建了一种负载SDF-1α的三维骨修复支架,其可以募集内源性MSCs促进成骨分化并能提供骨缺损部位良好的力学支持。Kuang等[41]的研究则构建了一种适配体功能化的可注射水凝胶,并且通过掺入磷酸钙纳米粒进一步优化了可注射水凝胶力学性能,并通过募集MSCs促进骨缺损部位骨整合。
2.2 调节内源性MSCs分化行为
骨再生涉及一系列复杂、多阶段细胞及分子事件,其中早期MSCs的募集及晚期多种促成骨因子诱导的成骨分化都发挥着重要作用。因此,骨修复生物材料不仅需要MSCs的定向募集,还需要进一步促进MSCs成骨分化。Zhang等[42]将单轴排列的电纺聚己内酯纳米纤维掺杂黑磷纳米片,构建了一种近红外响应支架,并在表面修饰Apt-19S,使该材料可以通过近红外响应释放黑磷纳米片,而黑磷纳米片降解后的双膦酸盐进一步调节局部募集的MSCs成骨分化,促进骨再生。Mao等[43]构建了一种多层纳米纤维膜,外膜负载SDF-1α、内膜负载具有促进成骨作用的特定序列寡核苷酸MT01,通过外膜及内膜的程序化双重递送系统,进一步达到了模拟体内生理性骨再生的作用。
2.3 构建具有微环境调节能力的材料
多种骨骼疾病导致骨缺损后,局部微环境失调将影响MSCs的募集及成骨分化,成为影响骨再生的主要因素之一,而良好的骨修复生物材料应该具有调节微环境的能力。Ma等[28]构建了一种具有募集MSCs、抗菌和免疫调节能力的凝胶-微球复合系统,通过负载LL37肽和W9肽两种生物活性多肽,发挥其生物学作用并调节局部微环境,达到骨修复作用。Zhang等[21]通过单宁酸及E7肽构建的丝素蛋白水凝胶,具有调节氧化应激微环境并募集MSCs促进骨再生能力。骨再生是由多种因素影响的复杂生物学过程,适宜的骨修复生物材料不仅能在局部募集MSCs,也应考虑局部微环境、细胞行为及支架力学性能。
3 总结与展望
随着干细胞与组织工程技术的发展,基于MSCs的骨修复生物材料也成为治疗骨缺损修复的可行性方案。目前,递送外源性MSCs、递送MSCs来源外泌体和募集内源性MSCs已经成为构建骨修复生物材料的主要方法。但是,递送外源性MSCs及其外泌体仍然存在细胞来源有限、细胞及外泌体在体内存活率低、成本高昂等问题。因此,构建募集内源性MSCs的骨修复生物材料将是一种更具应用前景的方案。目前已发现细胞因子、生物活性多肽、核酸适配体、金属离子和噬菌体等多种物质具有募集MSCs功能,并且已用于构建骨修复生物材料,但目前发现细胞因子缺乏募集特异性、噬菌体筛选及制备较为复杂,而目前筛选得到多肽及适配体更具特异性及靶向募集的优势,因此需要进一步探究能够高效修饰材料的靶向多肽及适配体,从而降低制备成本、加速转化与应用。
未来构建理想的募集内源性MSCs骨修复生物材料还需要解决以下的问题:① 构建适宜骨再生的局部微环境,消除疾病微环境对骨再生的影响;② 促进骨组织血供的重建;③ 构建骨修复生物材料应具备足够的力学支撑并且材料的降解应与骨修复协同;④ 经济因素也应该是重要考虑因素。总之,在选择易于修饰、经济、具备募集特异性的多肽及适配体前提下,制备良好力学支撑、调节局部微环境、经济的骨修复生物材料将是骨再生医学的研究方向。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点及其报道
作者贡献声明 赵俊杰:文章构思及撰写;赵海燕:指导文章撰写及修改;赵宇昊:文章写作指导;蒲彦川:文章内容审阅;王玺玉、张兆坤、黄鹏飞:资料收集
创伤、感染、肿瘤及骨坏死等导致的骨缺损修复是临床骨科面临的棘手问题[1]。临床首选自体骨移植,但是其来源有限且存在供骨区感染、骨折等并发症;同种异体骨移植存在免疫排斥、骨吸收及稳定性较差的问题[2];骨科植入材料也存在生物活性低、免疫排斥等问题[3]。MSCs是一种多能干细胞,具有多向分化能力,在骨缺损部位可以向成骨细胞分化,促进骨再生[4]。采用骨组织工程技术以外源性递送MSCs及其外泌体方式修复骨缺损,是目前研究应用较多的骨修复方法,但是在细胞及外泌体提取、储存、移植等环节尚有诸多问题未解决[5]。① 来源问题:由于供体有限,同种异体MSCs来源有限;自体MSCs采集提取过程存在二次损伤且操作较复杂;而外泌体同样受限于MSCs来源[6]。② 定位不良、存活率低:尽管组织工程技术在一定程度上避免了直接移植导致的MSCs定位不良,但是其体内存活低仍是目前面临的主要问题[7-8]。③ 提取、扩增、储存问题:自体MSCs体内提取后体外扩增及储存这一过程需要一定时间,可能造成治疗延迟[9]。因此,在骨缺损处定向募集体内MSCs并促进其成骨分化是一种更理想的骨缺损修复方式。
通过组织工程技术构建具有干细胞募集功能的骨修复生物材料,实现从骨缺损部位募集体内MSCs,并且通过负载细胞因子等物质构建适宜骨再生的局部微环境,成为目前骨组织修复再生的新兴研究方向[10]。募集内源性MSCs旨在通过调控内源性细胞实现骨组织修复的过程,最大程度模拟骨修复生理过程[11]。目前已发现多种细胞因子、多肽及适配体等物质具有募集内源性MSCs的功能,选择合适的募集因素对提高骨修复生物材料功能均有重要意义[12]。现就具有募集内源性MSCs的骨修复生物材料构建方法及优化策略进行综述,为骨修复再生相关研究提供参考。
1 具有募集内源性MSCs功能的骨修复生物材料构建方法
目前,具有募集内源性MSCs骨修复生物材料的构建方法主要分为4类,分别为利用细胞因子、生物活性多肽、核酸适配体及其他物质构建材料。
1.1 利用细胞因子构建
细胞因子是由细胞分泌的具有介导细胞间反应的生物活性分子。细胞因子种类繁多,趋化因子是一种具有诱导细胞迁移功能的细胞因子,基质细胞衍生因子 1(stromal cell derived factor 1,SDF-1)则是一种可以将干细胞募集到受损部位的趋化因子[13],也是目前研究常用的募集MSCs细胞因子。Wang等[14]模拟自然骨愈合级联反应,构建了一种顺序释放SDF-1和二甲双胍的仿生水凝胶。该水凝胶通过顺序释放药物来募集MSCs并且调整局部微环境、促进成骨,为糖尿病导致的牙周骨吸收提供了可行的修复方法。Chen等[15]构建了一种负载SDF-1α和M2型巨噬细胞外泌体的水凝胶。该水凝胶不仅能募集MSCs,还能通过释放M2型巨噬细胞外泌体调节局部骨免疫微环境,促进骨修复。虽然SDF-1α具有有效的MSCs募集能力,但是募集特异性较差,其在体内还可以非特异性募集造血干细胞[16]。
目前研究还发现了其他具有募集MSCs作用的趋化因子,如IL-8、趋化因子配体13(C-X-C motif chemokine ligand 13,CXCL13)。已有研究团队构建了一种负载人重组CXCL13的空心羟基磷灰石微球,发现其通过募集MSCs能促进成骨、成血管[17-18]。此外, BMP-2、PDGF-BB作为生长因子可以促进骨形成及血管形成,也具有一定募集MSCs作用,并且已用于构建骨修复生物材料[6, 19]。
1.2 利用生物活性多肽构建
多肽是由多个氨基酸组成的化合物,在体内具有生物活性并参与机体生理活动的调节。近年研究发现,多种多肽具有MSCs募集功能,因其序列较短、易制备,故被用作体内募集MSCs的递送药物。E7肽是一种具有特异性骨相关MSCs靶向能力的多肽,也是目前应用最多的MSCs靶向肽,可通过噬菌体展示技术筛选获得[20]。Zhang等[21]构建了一种E7肽及单宁酸双重递送的丝素蛋白水凝胶系统,利用E7肽在损伤部位募集MSCs,并由含多个酚羟基的单宁酸在局部清除活性氧,从而改善局部微环境,促进骨缺损部位骨组织再生。Bai等[22]和Zhang等[23]分别利用E7肽构建了具有黏附功能的钛金属植入物和人工骨膜,利用归巢作用募集MSCs并促进成骨分化修复骨缺损。
PFS肽序列也是通过噬菌体展示技术筛选获得,是一种具有特异性募集BMSCs的生物活性多肽。有研究利用PFS肽功能化细胞外基质,并将其构建为水凝胶用于软骨再生,该水凝胶在提供良好机械支撑前提下,能有效募集BMSCs促进软骨再生[24-25]。
LL37肽是目前发现的唯一存在于人体中的Cathelicidin类抗菌肽,因其具有阳离子和两亲性,可以与细菌膜结合并攻击膜复合物,是一种有效的抗菌肽[26]。研究表明,LL37肽可以通过与CXC特异性表面受体结合,作为一种趋化因子促进MSCs迁移[27]。有研究人员开发了一种凝胶-微球序贯药物释放系统,利用LL37肽募集BMSCs并发挥抗菌作用,并且利用微球缓释精细调节免疫微环境[28]。
1.3 利用特异性核酸适配体构建
核酸适配体是一种经体外筛选技术-指数富集配体系统进化技术筛选出的寡核苷酸序列,与相应靶标分子有严格识别能力和高度亲和力[29]。Hou等[30]通过指数富集配体系统进化技术,筛选发现了一种可以与MSCs靶向结合的适配体Apt19S,并进一步研究发现其通过与MSCs膜上的ALP靶向直接结合,从而具有靶向性及募集作用。Miao等[31]构建了一种双网络DNA-明胶大孔水凝胶,并负载具有良好成骨作用的黑磷纳米片,同时将Apt19S锚定于该水凝胶上,结果显示该水凝胶可修复大鼠颅骨缺损模型。也有研究团队将Apt19S负载至3D打印的介孔生物玻璃中,发现其可以募集MSCs并促进局部骨组织修复,并进一步发现Apt19S与BMSCs特异性结合后可以上调SDF-1α基因表达,从而激活SDF-1α/CXCR4轴,促进BMSCs迁移[32]。近年,有研究发现了一种BMSCs特异性核酸适配体(BMSC-apt),Gong等[16]将其负载至聚乙二醇水凝胶,发现这种适配体功能化的水凝胶具有良好BMSCs募集功能,并可以促进小鼠股骨骨折愈合。
1.4 利用其他物质构建
近年研究也发现了多种具有募集MSCs功能的其他物质。例如,金属锶(Sr)可以通过激活SDF-1α/CXCR4轴发挥募集BMSCs的作用。Zhou等[33]用锶离子修饰钛植入物表面,构建了一种表面粗糙的植入物,应用于大鼠胫骨缺损模型显示能有效募集BMSCs至植入物表面,并且促进骨修复。利用噬菌体展示技术筛选得到E7肽、PFS肽等具有细胞募集功能的多肽,而近年研究也发现由于噬菌体的纳米纤维结构及生物特性,其在组织再生方面也具有重要作用,并且尽管衣壳蛋白具有免疫原性,但丝状噬菌体对哺乳动物细胞无毒性,因此噬菌体也可以添加入材料中以代替一些细胞因子发挥作用[34-35]。此外,还有研究发现了一种具有较强BMSCs亲和力和募集能力的噬菌体P11。最近,一项研究使用该噬菌体构建了一种仿生骨膜,该仿生骨膜通过P11噬菌体募集BMSCs,还可以通过其本身的纤维排列结构物理调节巨噬细胞极化,从而调节局部免疫微环境,促进骨修复[36-37]。
上述骨修复生物材料中主要募集内源性MSCs方法及特点详见表1。

2 具有募集内源性MSCs功能的骨修复生物材料优化策略
基于上述4种方法,已有多项研究成功构建可以在体内募集内源性MSCs的骨修复生物材料。但仅将MSCs募集到缺损部位并不能有效促进骨修复再生,还需要进一步优化支架性能并调节细胞行为及骨修复部位微环境[31],目前主要有3种优化策略。
2.1 优化骨修复生物材料力学性能
骨骼是人体物理骨架,多种骨骼疾病会导致骨组织支撑性能丧失。理想的骨修复生物材料需要具备良好力学性能,更有利于骨组织再生。目前的骨组织工程技术能通过对材料改性,构建与天然骨组织具有相似机械性能的骨修复生物材料,但是缺乏与周围组织及细胞结合的能力[38]。构建具有良好的力学性能与募集MSCs功能的骨修复生物材料,可以使MSCs与材料更好结合,并且良好的力学性能能够进一步刺激MSCs成骨分化[39]。Wang等[40]利用静电纺丝技术制备了三维聚丙烯腈支架,并进一步利用羟基磷灰石矿化支架,最终构建了一种负载SDF-1α的三维骨修复支架,其可以募集内源性MSCs促进成骨分化并能提供骨缺损部位良好的力学支持。Kuang等[41]的研究则构建了一种适配体功能化的可注射水凝胶,并且通过掺入磷酸钙纳米粒进一步优化了可注射水凝胶力学性能,并通过募集MSCs促进骨缺损部位骨整合。
2.2 调节内源性MSCs分化行为
骨再生涉及一系列复杂、多阶段细胞及分子事件,其中早期MSCs的募集及晚期多种促成骨因子诱导的成骨分化都发挥着重要作用。因此,骨修复生物材料不仅需要MSCs的定向募集,还需要进一步促进MSCs成骨分化。Zhang等[42]将单轴排列的电纺聚己内酯纳米纤维掺杂黑磷纳米片,构建了一种近红外响应支架,并在表面修饰Apt-19S,使该材料可以通过近红外响应释放黑磷纳米片,而黑磷纳米片降解后的双膦酸盐进一步调节局部募集的MSCs成骨分化,促进骨再生。Mao等[43]构建了一种多层纳米纤维膜,外膜负载SDF-1α、内膜负载具有促进成骨作用的特定序列寡核苷酸MT01,通过外膜及内膜的程序化双重递送系统,进一步达到了模拟体内生理性骨再生的作用。
2.3 构建具有微环境调节能力的材料
多种骨骼疾病导致骨缺损后,局部微环境失调将影响MSCs的募集及成骨分化,成为影响骨再生的主要因素之一,而良好的骨修复生物材料应该具有调节微环境的能力。Ma等[28]构建了一种具有募集MSCs、抗菌和免疫调节能力的凝胶-微球复合系统,通过负载LL37肽和W9肽两种生物活性多肽,发挥其生物学作用并调节局部微环境,达到骨修复作用。Zhang等[21]通过单宁酸及E7肽构建的丝素蛋白水凝胶,具有调节氧化应激微环境并募集MSCs促进骨再生能力。骨再生是由多种因素影响的复杂生物学过程,适宜的骨修复生物材料不仅能在局部募集MSCs,也应考虑局部微环境、细胞行为及支架力学性能。
3 总结与展望
随着干细胞与组织工程技术的发展,基于MSCs的骨修复生物材料也成为治疗骨缺损修复的可行性方案。目前,递送外源性MSCs、递送MSCs来源外泌体和募集内源性MSCs已经成为构建骨修复生物材料的主要方法。但是,递送外源性MSCs及其外泌体仍然存在细胞来源有限、细胞及外泌体在体内存活率低、成本高昂等问题。因此,构建募集内源性MSCs的骨修复生物材料将是一种更具应用前景的方案。目前已发现细胞因子、生物活性多肽、核酸适配体、金属离子和噬菌体等多种物质具有募集MSCs功能,并且已用于构建骨修复生物材料,但目前发现细胞因子缺乏募集特异性、噬菌体筛选及制备较为复杂,而目前筛选得到多肽及适配体更具特异性及靶向募集的优势,因此需要进一步探究能够高效修饰材料的靶向多肽及适配体,从而降低制备成本、加速转化与应用。
未来构建理想的募集内源性MSCs骨修复生物材料还需要解决以下的问题:① 构建适宜骨再生的局部微环境,消除疾病微环境对骨再生的影响;② 促进骨组织血供的重建;③ 构建骨修复生物材料应具备足够的力学支撑并且材料的降解应与骨修复协同;④ 经济因素也应该是重要考虑因素。总之,在选择易于修饰、经济、具备募集特异性的多肽及适配体前提下,制备良好力学支撑、调节局部微环境、经济的骨修复生物材料将是骨再生医学的研究方向。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点及其报道
作者贡献声明 赵俊杰:文章构思及撰写;赵海燕:指导文章撰写及修改;赵宇昊:文章写作指导;蒲彦川:文章内容审阅;王玺玉、张兆坤、黄鹏飞:资料收集