Bioactive Materials | 牙周韧带干细胞的超分子螺旋性依赖性骨生成与血管生成交叉作用

支持有效组织再生的两大支柱是多能干细胞与引导分化的基质材料。细胞外基质的手性作为影响干细胞命运的关键结构特征，其作用机制尚待深入探索。目前，关于分子手性或超分子螺旋性对牙周膜干细胞（PDLSCs）——这一安全且易获取的干细胞来源——分化的影响仍知之甚少。本研究通过手性氨基酸衍生物对映体（L/D-GC18）与桥联吡嗪分子的共组装构建了纤维结构。该纤维的螺旋性同时取决于氨基酸的分子手性及两组分的化学计量比。结果表明，分子手性与超分子螺旋性能协同作用：由L-GC18与吡嗪组装形成的左旋纤维在体内显著促进了PDLSCs的成骨分化。此外，手性纤维在小鼠颅骨及牙槽骨缺损模型中均有效促进了骨再生。值得注意的是，左旋纤维通过整合素依赖性途径诱导成骨分化，进而激活Piezo1介导的血管内皮生长因子（VEGF）驱动的血管生成。这些发现为基于PDLSCs的下一代再生治疗策略提供了理论蓝图。

近期，一项发表于《Bioactive Materials》的研究为我们提供了一条新颖且充满潜力的解决路径：通过设计具有特定“左手螺旋”结构的超分子纤维材料，成功激活了牙周膜干细胞强大的成骨与成血管耦合能力，为下一代骨再生治疗绘制了清晰的蓝图。

牙周膜干细胞是一类存在于牙周韧带中的间充质干细胞，可从乳牙或恒牙中相对容易地获取，具有免疫兼容性好、伦理争议少的突出优势，是骨再生中极具潜力的细胞来源。然而，如何精准调控其向成骨细胞分化，并同步促进血管生成以支持新生骨组织的存活与功能，是关键所在。这项研究的突破点在于，首次系统揭示了细胞外基质的“超分子螺旋性”这一物理特性，对牙周膜干细胞的命运起着决定性作用。

参考消息：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X25006486#sch1