上海大学、南京医科大学和温州医科大学附属第一医院的研究团队联合开发了一种新型光热响应水凝胶（GMHD/TFe@Aca），通过抑制STING信号通路和调控巨噬细胞极化，显著促进骨缺损修复。
本研究由上海大学转化医学研究院苏笠教授、南京医科大学高原青教授和温州医科大学附属第一医院朱旻宇教授共同领导，硕士研究生张丁蕾、黄庆秋和博士研究生徐鼎钧为共同第一作者。研究得到了国家自然科学基金（81981340417）、浙江省自然科学基金（LY21H070003）和温州市科技局基础性科研项目（Y20220923）的支持。
背景介绍
骨缺损是创伤、感染、肿瘤或骨质疏松等疾病导致的常见临床问题，全球每年新增骨折病例超过800万例，骨质疏松性骨折病例约900万例。传统的骨移植材料虽能部分修复缺损，但无法完全模拟自体骨的生物和机械性能。近年来，水凝胶因其优异的生物相容性和药物缓释能力，成为骨修复领域的研究热点。然而，如何精准调控免疫微环境以加速骨愈合仍是亟待解决的难题。
成果简介
研究团队将天然黄酮类化合物金合欢素（Acacetin）作为STING抑制剂，负载于光热响应水凝胶中。实验表明，金合欢素能够有效抑制促炎性M1型巨噬细胞的极化，同时促进抗炎性M2型巨噬细胞的活化，从而减轻炎症反应并加速骨组织再生。此外，金合欢素还能抑制破骨细胞分化，维持骨代谢平衡。
该水凝胶具有以下亮点：（1）精准药物释放：水凝胶在近红外光（NIR）刺激下可控释放药物，实现局部精准治疗。（2）优异机械性能：水凝胶具有高压缩强度（45.63 kPa）和粘附力（12.52 N），适合骨缺损修复的力学需求。（3）双重调控作用：金合欢素通过抑制STING通路和调节巨噬细胞极化，同时促进血管生成和胶原合成，全面加速骨修复。
在小鼠颅骨缺损模型中，GMHD/TFe@Aca水凝胶显著促进新骨形成。经NIR照射后，药物释放速率加快，骨修复效果进一步提升。8周后，实验组骨体积分数（BV/TV）显著高于对照组，且未观察到明显的热损伤或毒性反应。
研究团队开发了一种光热响应水凝胶（GMHD/TFe@Aca），通过负载天然黄酮化合物金合欢素（Acacetin），精准抑制STING通路，调控巨噬细胞极化，显著减轻炎症并促进骨再生。该水凝胶具有优异的机械性能和近红外（NIR）控释能力，在小鼠颅骨缺损模型中成功加速新骨形成。这一技术为骨修复提供了兼具免疫调节与再生功能的新型策略，有望推动临床转化。
文章信息：
Zhang D, Xu D, Huang Q, et al. Nanomaterial-based STING inhibition for accelerating bone defect repair via photothermal-responsive hydrogel delivery. Nano Research, 2025
https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907481
