宾夕法尼亚州立大学杨健和我校基础医学院白晓春课题组在骨生物材料领域的合作研究取得重要进展。研究成果近日以"Citrate-based materials fuel human stem cells by metabonegenic regulation"为题在线发表于Proc Natl Acad Sci U S A（影响因子9.5）。杨健和白晓春为共同通讯作者。

骨骼再生的微环境，对于骨骼仿生材料的设计至关重要。早在70多年前人们就发现骨骼中含有大量柠檬酸(citrate)，这些柠檬酸分子占天然骨含量的1.6%，占骨有机成分的5%，且人体约80%的柠檬酸存在于骨骼当中。作为骨骼的重要组成成分，骨骼中柠檬酸的来源及其生物学意义一直未得到解决。课题组首次将柠檬酸引入骨生物材料，合成了一系列基于柠檬酸的可降解骨生物仿生材料，并在多种骨折、骨缺损动物模型中发现这些柠檬酸材料具有更好的骨融合及骨诱导性能。本研究发现细胞外柠檬酸盐通过Slc13a5被摄取入胞内，进而调节产生能量的代谢途径促进成骨分化。课题组设计了一种柠檬酸/磷酸丝氨酸基光致发光生物降解聚合物(BPLP-PSer)仿生材料，将其制备成BPLP-PSer/羟基磷灰石复合微粒支架，在大鼠股骨髁和颅骨缺损模型中显示出良好的骨再生能力。该研究可能会推进新一代骨仿生生物材料的发展，使其更好地再现干细胞的代谢微环境，以满足组织工程骨中细胞生长、分化和成熟的动态需要。

原文链接：http://www.pnas.org/content/early/2018/11/21/1813000115