摘要：

本文构建3D生物打印藻酸盐微纤维嵌入磷酸钙水泥支架，负载hPDLSCs并时序释放Nell-1，激活“神经-骨”轴。Nell-1经CYFIP1介导CGRP-β3 tubulin级联，增强神经血管与骨串扰。双相释放早期营造神经血管浸润微环境，后期持续信号促进成骨、血管化和神经支配。大鼠颅骨缺损中，支架促进骨、血管和神经协同再生。Nell-1被重新定义为骨-神经双重调节因子，利用内源干细胞驱动结构和功能修复。

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研究背景

关键尺寸骨缺损修复困难，传统支架多关注成骨，难以再现功能性骨再生所需的纳米纤维神经血管网络。骨再生日益被视为骨、血管、神经同步过程，依赖“神经-骨”轴动态串扰。神经通过CGRP、β3-tubulin等调节骨代谢，骨源因子反馈影响神经。现有支架难以同时支持成骨、血管化和神经支配，也缺乏精确时空信号。Nell-1具成骨、血管和神经多重潜力，为整合三组织再生提供切入点。

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主要内容

研究将CPC基质与3D生物打印aMF结合，aMF包封hPDLSCs和Nell-1。CPC提供即时机械支撑和早期Nell-1释放，aMF降解持续释放Nell-1，形成双相递送。hPDLSCs具多向分化和神经-骨旁分泌能力。aMF形成微通道，引导血管和神经长入。体外分析Nell-1对成骨、血管成管和神经标志影响，并通过RNA测序和功能扰动解析CYFIP1相关通路。

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研究设计

制备CPC、aMF及CPC-aMF支架，表征形貌、机械、降解、pH和Nell-1释放；将hPDLSCs与Nell-1共载，评估细胞活性与分布。体外用Nell-1处理hPDLSCs，检测ALP、ARS、成骨蛋白、CGRP、血管成管及基因表达；通过CYFIP1敲低、过表达、激动剂和抑制剂验证通路。建立大鼠双侧颅骨缺损模型，分组植入不同支架，行Micro-CT、组织学、免疫组化和免疫荧光，评价骨、血管和神经再生。

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结果

Nell-1促进hPDLSCs成骨分化和矿化，并上调CYFIP1、Runx2及CGRP相关信号；CYFIP1扰动影响Nell-1介导的成骨效应。CPC-aMF支架具有序微纤维结构、适宜机械性能和降解行为，能保护种子细胞并实现Nell-1双相释放。体内显示，含hPDLSCs和Nell-1的支架促进新骨形成、胶原沉积和缺损修复，同时增强血管生成和神经长入，CGRP、β3-tubulin、CD31等标志增加。机制上，Nell-1通过CYFIP1-MAPK/ERK-Runx2轴连接神经与成骨。

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思路延伸

该研究提示，神经长入并非骨再生副产物，而是功能修复的重要前提；生长因子递送需与多组织时序同步；支架应主动编排神经血管-骨串扰。后续需完善神经-骨信号网络图谱，比较不同解剖部位需求，优化支架设计参数，评估再生神经血管网络与宿主组织的长期功能整合，并关注制造可扩展性、质量控制和长期评价等问题。

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