文章标题：Poly-l-lactic acid electrospun membrane with specific morphology promotes bone regeneration through macrophage reprogramming
文章主题：具有特定形态的聚-L-乳酸静电纺丝膜通过巨噬细胞重编程促进骨再生
发表期刊：Journal of Nanobiotechnology
影响因子：12.6
组学技术：单细胞转录组
研究背景
临床骨科中创伤、肿瘤切除等引发的骨缺损修复面临诸多难题，传统自体 / 异体 / 异种骨移植存在供体不足、患者病发率高、移植物相容性差等缺陷，骨水泥存在生物惰性、不可降解等问题，钛合金、聚醚醚酮等材料也难以与宿主骨组织有效整合重塑，还易因异物反应或慢性炎症导致生物材料与组织整合失败；聚乳酸等聚酯支架虽能调控细胞行为助力骨缺损愈合，但现有研究多聚焦其成骨特性，忽视了天然免疫反应对骨愈合的影响，而骨免疫学表明骨愈合依赖炎症细胞与成骨细胞的相互作用，巨噬细胞作为接触生物材料后的首要免疫细胞，其 M1/M2 极化状态对组织再生至关重要，材料基质微观形貌还可调控巨噬细胞表型；电纺纤维支架因制备简便、结构仿生被广泛用于组织修复，但其纤维形貌对巨噬细胞活化、免疫反应及后续成骨分化的影响研究仍较为有限，这也成为本研究开展的重要背景。
研究路线
研究结论
本研究通过体内外实验结合单细胞RNA测序组学技术，明确了不同形貌聚-L-乳酸（PLLA）电纺膜对骨再生的调控作用与分子机制，证实定向600nm（A600）的PLLA电纺膜是促进大鼠颅骨缺损骨再生的最优形貌选择，该膜可通过重编程巨噬细胞诱导其向M2表型极化，进而构建利于骨再生的免疫微环境，且借助单细胞RNA测序技术进一步解析出“PLLA电纺膜-M2巨噬细胞极化-骨髓间充质干细胞成骨分化”这一骨再生的核心分子通路，同时验证了巨噬细胞是PLLA电纺膜发挥骨再生促进作用的关键细胞，其耗竭会显著削弱材料的骨修复效果，该研究从骨免疫调控视角为骨组织工程仿生材料的研发提供了关键理论依据与材料设计参数。
