基于柠檬酸盐的生物材料燃料骨愈合不少排出

根据宾夕法尼亚州生物工程的团队，基于乳酸盐的天然产物的骨骼和柑橘类水果的果实，提供了干细胞需要形成新骨组织的额外能量。他们对允许柠檬酸盐辅助骨再生的机制的新了解将有助于研究人员开发缓释，可生物降解的柠檬酸盐释放的支架，以充当骨生长模板，以加速体内的愈合。

“在我们的实验室里，我们一直在使用柠檬酸十多年来，“宾夕法尼亚州立道国生物医学工程教授剑阳说。”我们知道这一点人体，90％的有机柠檬酸盐位于骨骼组织中。但没有人真正试图使用​​柠檬酸盐作为建筑物制作骨生物材料。我们的新论文试图了解柑橘在骨骼愈合方面有多有用，并利用理解指导新的生物材料设计以获得更好的骨骼修复。“

该研究小组的论文今天(11月26日)发表在国家科学院的诉讼程序。

从患者身体的另一个部分自动投掷骨骼并将其移植到伤口 - 是最多的方法骨再生在医院里这并不总是一种合适的方法，特别是在癌症治疗期间切除的大伤口或骨组织。

合成生物材料是一款受欢迎的替代品，许多实验室正在努力发展它们。但目前的合成材料导致显着的炎症，骨愈合率缓慢而愈合质量差。身体用纤维化组织包封植入物，使植入物与周围骨骼集成。随着阳的材料，研究人员没有看到封装，慢性炎症是最小的。

马楚英(Chuying Ma)是这篇论文的第一作者，她是杨澜实验室的博士生。马被赋予了一个难题，那就是揭示鲜为人知的机体利用柠檬酸来再生骨骼的机制。她发现干细胞的细胞膜上有一个转运体，用来将柠檬酸转运到细胞中来提高细胞的能量水平。当骨头干细胞分化以制造新的骨细胞，它们需要更多的能量作为对主动骨形成的支持。柠檬酸盐供应到干细胞的时序和剂量也是至关重要的。杨和马创造了新发现的柠檬酸盐对干细胞分化为纸中的“代谢天文”。

该团队还确定了涉及能量生产的第二个因素，称为磷源的氨基酸。随着对骨再生机制的新了解，它们开发了一种掺入柠檬酸盐和磷源的生物材料，并在大鼠模型上进行测试。

“使用我们的新材料，我们可以在一个月的时候看到新骨的早期沉积，”马说。“这比生物材料广泛应用于fda批准的设备要早得多。在这项研究中，我们测试了两个模型，股骨髁骨和颅骨缺损。”

在这两种动物模型中，我们看到新的生物材料都比商业材料要好材料在诱导早期骨形成和促进骨成熟方面发挥了重要作用。“对我来说，这是一个重要的发现，”杨说，他是宾夕法尼亚州立大学材料研究所和哈克生命科学研究所的教员。“柠檬酸现在被认为是干细胞代谢和分化之间的中心连接物。我们正在揭示柠檬酸影响干细胞活性的机制，不仅在骨，而且通过暗示扩展到其他类型的细胞和组织。例如，在大脑周围的脑脊液中有高浓度的柠檬酸盐。人们现在可以利用这一认识，开始将柠檬酸作为一种代谢调节器，进一步调节全身其他类型组织和器官的干细胞。”

---

---