近日，生物功能資料領域頂級期刊《Advanced Functional Materials》以“Safeguarding Osteointegration in Diabetic Patients: A Potent“Chain Armor”Coating for Scavenging ROS and Macrophage Reprogramming in a Microenvironment-Responsive Manner”為題，線上發表了我校附屬口腔醫院季平教授、陳陶副主任醫師團隊的最新鈦種植體表面改性研究成果。我校碩士研究生何清清為該論文第一作者，陳陶副主任醫師為通訊作者。
糖尿病是威脅全球人類健康的三大慢性疾病之一。根據流行病學調查顯示，該疾病直接或間接影響超過全球4.25億人的生命健康及生活質量。糖尿病患病率的上升直接導致患者失牙率升高，繼而造成口腔種植修復需求量激增。同時，糖尿病患者骨代謝持續受損造成種植後癒合時間延長、種植體-骨結合不良；即便在血糖受控的情况下，由於能量代謝紊亂的疾病特徵，糖尿病患者發生種植體周圍炎症的風險也遠高於正常人群。如何通過種植體表面改性科技提高糖尿病微環境下種植體-骨結合併降低種植體周圍炎發病風險成為口腔種植治療領域的研究熱點及難點。
現時，常規種植體表面改性策略主要聚焦於抗菌塗層或調節骨動態平衡功能介面的研發，但上述策略面對複雜多變的糖尿病微環境而言往往收效甚微。近年來，隨著研究人員對糖尿病病理微環境認識的不斷加深，揭示除高糖和持續慢性炎症表現外，糖尿病患者種植體局部過度氧化應激和免疫穩態失衡也會通過干擾巨噬細胞能量代謝、破壞內源性生長因數活性、損害植體周圍相關細胞的再生潜力，最終干擾糖尿病患者種植體-骨結合過程，造成治療失敗。
本研究中，研究團隊聚焦糖尿病局部病理微環境，在古代“金屬鎖子甲”的啟發下、在鈦植入體表面設計並生成了基於金屬-酚醛網絡（MPN）的生物活性“鎖子甲”納米塗層（Ce-TA）。該納米塗層可以智慧響應糖尿病種植體周局部微環境，通過結合價變效應的鑭系金屬鈰離子（Ce）和具有自由基高親和力的單寧酸（TA），實現自由基捕獲與清除的生化級聯效應的類比，有效清除局部過量的ROS，進而影響巨噬細胞重程式設計，重塑種植體周局部病理微環境並促進糖尿病種植體骨綜合。該項研究為改善糖尿病種植體-骨結合、降低糖尿病人群種植體周圍炎發病風險提供了新的資料合成策略和治療策略。
圖注：Ce-TA“鎖子甲”的合成及功能示意圖。Ce-TA具有超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）樣活性，使糖尿病病理微環境重塑為再生微環境，巨噬細胞由M1錶型（促炎狀態）重編程為M2錶型（促癒合狀態），並促進糖尿病種植體骨綜合。
該研究得到國家自然科學基金面上項目（32071362，31871464）和重慶市教育委員會科學技術研究專案（KJQN201900407，KJQN201900415）等項目支持。
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