安徽医科大学开发微环境响应水凝胶实现肾性骨营养不良骨折闭环治疗

近日，第二附属医院骨科李军教授团队关于治疗ROD骨折研究成果《单细胞多组学引导的水凝胶实现肾性骨营养不良的闭环治疗》（Single cell multiomics guided hydrogel enables closedloop therapy for renal osteodystrophy）在国际期刊《自然·通讯》（Nature Communications）（Nature子刊，IF=18.1，一区TOP）发表，第二附属医院为第一通讯单位。

该研究以单细胞多组学解析病理机制为指引，开发微环境响应黏附水凝胶，实现肾性骨营养不良（ROD）骨折的闭环治疗，为ROD骨折的治疗开辟新思路。

肾性骨营养不良是慢性肾脏病常见且严重的并发症，患者常反复出现骨痛、骨质疏松乃至病理性骨折，临床干预手段十分有限，是骨科与肾脏病交叉领域亟待攻克的临床难题。既往骨修复生物材料大多依靠经验化设计，缺少基于患者疾病病理靶点的精准指导，制约了生物材料向临床转化的效率与成功率。

图片：单细胞多组学引导的微环境响应性水凝胶通过调控炎症性酸性微环境，实现肾性骨营养不良闭环治疗的示意图

李军教授团队围绕肾性骨营养不良特征性病理靶点，成功构建负载淫羊藿源类细胞外囊泡样纳米颗粒的水凝胶（GS@EVs），并通过系列体外细胞实验以及动物模型验证其治疗效果。该水凝胶兼具可注射、自修复、骨组织黏附的特性，能够实现骨折早期局部力学固定；可响应病灶酸性、氧化微环境实现纳米颗粒按需释放，有效抑制炎症巨噬细胞糖酵解重编程，促使巨噬细胞向修复表型极化，改善局部炎症酸性病理微环境，进而促进成骨分化、抑制破骨细胞生成，显著加快肾性骨营养不良动物模型的骨折愈合。

此项研究系统阐明了基于疾病病理机制设计的GS@EVs水凝胶用于肾性骨营养不良骨折的治疗潜力，为该类疾病的临床转化研究奠定重要基础。相较于传统全身药物治疗，该一体化闭环治疗策略兼顾骨折局部固定与病理微环境调控，靶向性突出，为慢性肾脏病相关骨损伤的治疗开辟新思路，未来有望使更多肾性骨营养不良合并骨折患者获益。

本研究由国家自然科学基金、中国博士后科学基金、西藏自然科学基金和安徽医科大学第二附属医院国家自然科学基金孵育计划等项目资助。论文共同第一作者为第二附属医院骨科孙柯楠硕士，通讯作者为该院李军教授，以及南方医科大学王健教授、郑磊教授、四川省人民医院潘春教授。（第二附属医院）

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-77551-8#citeas