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  骨是一種高度血管化和神經支配的組織。骨骼中的神經組織影響骨相關細胞的行為，是骨修復的重要調節因素，發揮著獨特的神經支配骨再生作用。創傷性骨缺損會激活缺損區域受損的交感神經系統，進而釋放的兒茶酚胺影響骨修復進程。因此，開發具有抑制骨缺損區域兒茶酚胺釋放功能的3D生物打印支架對于骨缺損治療具有重要意義。

  近期，東華大學何創龍教授團隊基于交感神經釋放的兒茶酚胺在骨缺損修復中的潛在影響，利用3D生物打印技術構建了一種具有緩釋硝苯地平和成骨誘導活性的水凝膠支架（SGL-NP@Eth）。通過向生物墨水中添加鋰皂石，改善了生物墨水的可打印性，并提高了支架的力學強度和促成骨活性，增強了支架的骨再生性能（圖1）。為了賦予支架抑制骨缺損區域兒茶酚胺釋放的功能，利用醇質體（Eth）裝載抑制兒茶酚胺釋放的阻滯劑硝苯地平（NP）得到硝苯地平醇質體（NP@Eth），而NP@Eth均勻分散于生物墨水中減弱了NP前期的突釋行為，延長了NP從支架中持續釋放的時間（圖2）。體外細胞實驗表明，SGL-NP@Eth支架可以抑制神經細胞PC12釋放兒茶酚胺的行為，并通過上調骨髓間充質干細胞（BMSCs）相關成骨基因的表達（RUNX2、Osterix、OPN和Col1a）和促進礦物基質形成來增強骨的生成。另外，SGL-NP@Eth支架能夠通過抑制骨髓單核細胞（BMMCs）相關破骨基因Ctsk和TRAP的表達來抑制破骨細胞的生成（圖3）。大鼠顱骨缺損模型結果顯示，SGL-NP@Eth支架表現出最佳的骨修復效果。綜上所述，本研究基于神經支配骨再生的調控策略，證實3D生物打印制備的SGL-NP@Eth支架能夠抑制破骨分化和促進骨再生，這為研究神經支配對骨修復的調節作用提供了新的思路。 

 圖4 體內兒茶酚胺釋放的抑制作用和骨再生性能評價