随着社会老龄化的加剧，骨缺损和骨折已经成为威胁人类健康、影响生活质量的重要因素。目前，作为临床改善骨修复的“金标准”，骨移植仍不能满足临床需求。基于此，大量生物材料被开发用于促进骨修复。随着骨组织工程的发展，骨修复生物材料的研发历经了从“生物惰性”到“生物活性”的转变。然而，许多材料仍未达到令人满意的临床治疗效果。近年来，骨免疫学的发展揭示免疫系统在骨再生过程中扮演着重要的调控作用。研究表明，巨噬细胞作为免疫系统的重要一员，在骨再生过程中发挥了关键作用。近日，上海大学转化医学研究院苏佳灿教授研究团队在材料学顶级期刊《Advanced Functional Materials》（2021 IF: 19.924）上发表了题为“Bone repair biomaterials: a perspective from immunomodulatory”的综述文章，系统介绍了巨噬细胞在骨组织损伤修复愈合过程中的作用；随后全面总结了生物材料（理化特性和递送体系）通过调控巨噬细胞极化、改善骨免疫微环境，进而加速骨再生的研究进展。
骨愈合是一个复杂的动态过程，涉及多种细胞和分子信号通路的互作。随着骨免疫学的发展，越来越多的研究表明，骨再生过程不是单纯的骨形成与骨吸收过程，而是包括骨骼系统和免疫系统在内的多个系统的紧密互作。免疫系统是维护机体健康的关键。巨噬细胞作为免疫系统的重要一员，在骨再生动态平衡中发挥关键作用。巨噬细胞具有高度可塑性，不同极化状态可能会诱发完全不同的免疫反应。巨噬细胞可通过经典途径激活为M1型，促进炎症反应的进行；亦通过替代途径激活为M2型，消除炎症反应并促进创伤修复。
因此，骨生物材料应具备“骨免疫调节”能力，即能够调节局部免疫反应形成有利于骨再生的骨微环境。巨噬细胞的极化状态对炎症具有重要的调节作用，成为骨生物材料介导免疫调节的关键位点。许多研究采用生物材料改性策略干预巨噬细胞极化状态，以控制炎症反应，有效启动骨修复。目前，骨生物材料的修饰策略主要包括改变材料的理化性质以及构建支架材料递送不同的生物活性物质。
希望通过该文的综述，可以加深人们对宿主反应与骨移入物之间复杂相互作用的认识，揭示骨生物材料在免疫调节方面的应用潜力，为骨生物材料的临床应用提供理论依据。
上海大学苏佳灿教授、耿振副研究员、井莹莹副研究员为文章的共同通讯作者，课题组成员王一力硕士、张浩博士后、胡衍博士后为文章的并列第一作者。
参考文献：
Yili Wang, Hao Zhang, Yan Hu, Yingying Jing, Zhen Geng, Jiacan Su.
Bone Repair Biomaterials: A Perspective from Immunomodulatory.
Adv. Funct. Mater. 2022, 2208639.
原文链接： https://www.thno.org/v12p6576.htm
