IF：10.2！辣椒素功能化水凝胶：通过调节炎症微环境促进腱再生

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：35时间：2026-01-26 设计合成：18101240246

本研究聚焦于解决肌腱损伤后修复质量差、易出现异位骨化等临床难题。团队设计并开发了一种能够响应活性氧（ROS）的功能性水凝胶材料CGT，该材料以辣椒素作为核心生物活性成分。

在体外实验中，研究团队在IL-1β诱导的炎症环境下测试了CGT水凝胶对腱干细胞/祖细胞（TSPC）功能的影响。研究发现，CGT水凝胶能够显著改善TSPC的功能障碍，上调包括Scx、Tnmd和Mkx在内的腱源性标志物表达水平，并促进胶原蛋白的合成。

同时，CGT水凝胶有效抑制了成骨分化趋势，表现为成骨标志物（OCN、Runx-2）的下调，碱性磷酸酶（ALP）活性降低以及钙结节形成的抑制。

从作用机制角度，研究揭示CGT可能通过抑制PI3K-AKT-mTOR信号通路，减弱促炎细胞因子（IL-6、TNF-α、IL-1β）的分泌，从而调控炎症微环境。

在动物实验层面，研究团队将CGT水凝胶单独或联合外源性TSPCs应用于SD大鼠的跟腱缺损模型。术后8周的评估结果显示，治疗组实现了有序的胶原纤维再生，炎症反应减轻，且有效抑制了异位骨化的形成，同时表现出良好的生物安全性。

创新点

材料设计创新

本研究开发的ROS响应型水凝胶实现了生物活性分子的可控释放。与传统水凝胶相比，CGT水凝胶能够对肌腱损伤部位的微环境特异性标志物——活性氧（ROS）产生响应，实现辣椒素的靶向释放。

这种智能释放特性避免了一般生长因子的“爆释”现象，提高了治疗效果并降低了潜在毒性。

多靶点治疗策略

CGT水凝胶同时作用于炎症调控和细胞分化调控两个关键环节。它不仅通过辣椒素调节PI3K-AKT-mTOR通路，抑制炎症因子分泌，改善损伤部位的炎症微环境。

还直接促进TSPCs向腱细胞方向分化，抑制异常成骨分化，从多个层面协同促进肌腱再生。

机制深入研究

研究不仅验证了CGT水凝胶的治疗效果，还深入探讨了其分子作用机制。通过抑制PI3K-AKT-mTOR轴，CGT水凝胶重构了有利于肌腱再生的微环境。

这一发现为理解生物材料-细胞相互作用提供了新视角，超越了单纯的材料支撑功能传统认知

原文来源

期刊名称：Materials Today Bio

发布日期：2025年12月24日

DOL：10.1016/j.mtbio.2025.102707

研发团队：Yun-Liang Zhu, Si-Chao Gu, Bao-Liang Lu, Hu Sun, Zai-Yong Guan, Rui-Hua Zhou, Ting-Yong Sun, Wen Gao, Shi-Yuan Fang

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