受“特洛伊木马”启发！基于微流控技术构筑时空可控药物递送系统，促进软骨再生-北京永康乐业科技发展有限公司

研究背景：

骨关节炎（OA）是最常见的退行性关节疾病，已被确定为老年人致残的主要原因之一，但因其关节腔血流和氧含量有限、降解过程活跃，全身药物递送难以有效治疗。临床常用的关节内注射给药（如注射润滑剂或抗炎剂）效果未达预期，虽有螺纹针灸针等创新手段改善药物递送，但OA病变微环境中存在大量活性氧（ROS）、衰老相关分泌表型（SASP）及基质金属蛋白酶（MMPs）等有害因子，且负电细胞膜、内溶酶体降解构成的生物屏障，会阻碍药物向病灶受损细胞的选择性有效递送。

现有层级微纳结构递送系统虽为组织再生提供可能，但常忽略细胞内化、溶酶体逃逸等关键环节；海洋多糖褐藻糖胶虽能模拟细胞外基质（ECM）、激发内源性抗氧化特性，但其从糖肽组装水凝胶中的释放缺乏细胞和细胞器选择性，易在细胞摄取前被不受控消耗，因此亟需构建可响应微环境、实现时空释放的精准药物递送系统，以突破OA治疗瓶颈。

导读：

近期，苏州大学骨科研究所朱雪松教授、张一健医生、杨惠林教授、侯明壮博士等人成功开发了一种受“特洛伊木马”启发的智能药物递送系统。该体系通过微流控技术构建了载药水凝胶微球，能像“特洛伊木马”一样分三步精准地将褐藻多糖硫酸酯递送至软骨病灶内部，并通过激活SIRT3显著增强软骨细胞的线粒体能量代谢，最终有效延缓了骨关节炎的进展并促进了软骨再生。相关研究以“Trojan horse-inspired spatiotemporal strategy augments cartilage regeneration by enhancing mitochondrial energy production”为题目，发表于期刊《The Innovation》。

本文要点：

1、本研究针对骨关节炎（OA）治疗中传统关节内注射药物渗透性差、释放不可控的难题，受特洛伊木马启发，开发了一种时空策略引导的微纳递送系统CTNM@FU。

2、先通过经典水热法制备介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN），经氨基修饰后结合软骨靶向肽（WYRGRL）和褐藻多糖硫酸酯（Fucoidan）形成CTN@FU；再利用微流控技术，将CTN@FU与光固化甲基丙烯酰化明胶（GelMA）和甲基丙烯酰化硫酸软骨素（ChSMA）复合水凝胶结合，构建出CTNM@FU。

3、CTNM@FU具备三步程序化功能：通过基质金属蛋白酶（MMPs）响应及II型胶原靶向肽（WYRGRL）主动靶向受损软骨；有效穿透软骨基质并进入软骨细胞；逃逸溶酶体降解并释放Fucoidan。

4、实验表明，CTNM@FU能显著逆转受损软骨代谢，延缓软骨退变并促进新生软骨形成。

5、其作用机制与激活SIRT3、增强线粒体能量合成、抑制细胞衰老密切相关。该时空引导策略为退行性关节疾病的精准治疗提供了新途径。