近日，BETVlCTOR手机登录附属北京口腔医院郭力嘉/刘怡教授团队在《Bioactive Materials》上发表了题为“Mechanism and regulatory strategy study on promoting vascularized bone regeneration via intracellular zinc ion transport”的研究论文。该研究首次揭示了间充质干细胞（MSCs）在骨缺损修复中通过锌离子（Zn²⁺）转运调控血管生成与成骨偶联的关键机制，并创新性开发出“靶向递送+光热调控”的双级治疗策略，为临床大面积骨缺损修复提供了解决方案。BETVlCTOR手机登录附属北京口腔医院副研究员刘奕彤为第一作者，郭力嘉主任医师、刘怡教授为共同通讯作者。

骨缺损修复是临床难题，尤其是大面积缺损无法自行愈合。近年来干细胞治疗为骨缺损疾病的治疗带来了希望，但局部缺氧缺血的微环境严重影响回植干细胞的功能，导致修复效率低下。

研究发现，骨损伤局部缺氧微环境诱导回植干细胞线粒体通透性增加，导致细胞质中锌离子蓄积，这是激活 JAK1/STAT1/MMP-10 通路的关键因素。在此过程中，细胞质锌离子富集引起的 ZRT/IRT 样蛋白 6（ZIP6）抑制是关键起始因素。基于这些发现，团队设计并构建了工程化纳米粒子CD90@ZIF-8-ICG，其外膜嵌合了CD90 抗体，实现将锌离子靶向递送至局部宿主间充质干细胞的胞质内，在组织修复早期通过提高细胞内锌离子含量促进局部 MMP-10 的产生，进而调控血管的新生重建。同时通过吲哚菁绿的装载实现了通过激光干预在组织修复后期持续促进局部干细胞光热效应依赖的成骨分化，最终通过二阶段的有序调控实现安全高效的骨缺损修复治疗。

该研究创新性地阐述了干细胞治疗过程中细胞内锌离子稳态在回植干细胞旁分泌功能中的重要作用，以及相关增效策略的开发。不仅为干细胞治疗的分子机制阐明提供思路，也为基于干细胞治疗的生物材料设计与增效策略研发贡献了参考。

基于锌离子调控机制设计的双级治疗策略促进骨缺损修复

该研究受国家自然科学基金（82201053、81991504、81974149、82470936）、国家重点研发计划（批准号：2022YFC2504200）、BETVlCTOR手机登录附属北京口腔医院创新团队建设项目（CXTD202202）等项目资助。

郭力嘉，主任医师，副教授，硕士生导师。主要研究领域为口腔组织发育再生、口颌功能调控、正畸骨改建机制等。BETVlCTOR手机登录附属北京口腔医院正畸科主任医师，中华医学会激光医学分会口腔学组委员，北京口腔医学会激光专业委员会委员，北京口腔医学会口腔生物医学专委会委员，北京市青年联合会委员。主持国家自然科学基金，国家重点研发计划子课题（骨干）及首都临床特色应用研究等各级课题10余项。于《Acta Pharma Sin B》《Bioactive Materials》等杂志发表SCI论文40余篇。作为主要完成人获得中华医学科技奖三等奖，北京医学科技奖二等奖。入选北京市优秀人才，北京市东城区优秀人才，北京市医院管理中心“青苗”人才计划。受获权专利6项。

刘怡，主任医师，教授，博士生导师。研究方向为牙周组织再生技术，牙周微生物与免疫微环境调控机制研究，激光牙周治疗。BETVlCTOR手机登录附属北京口腔医院牙周科主任，兼中华口腔医学会牙周病学专业委员会副主任委员、中华口腔医学会激光专业委员会常务委员等，《Oral diseases》等杂志编委。主持国家自然科学基金优秀青年基金、国自然重点、国自然等20余项课题，入选科技部创新人才推进计划“中青年科技创新领军人才”。于《Nature Medicine》《Cell Stem Cell》等杂志发表高水平论文60余篇。

撰稿：刘奕彤

排版：陈晨

审核：范志朋