滨州医学院闫欢欢研究团队在Bioactive Materials期刊（IF 20.3）上发表“Bioinspired porous core-shell microspheres with spatiotemporal delivery coordinate immunomodulatory-osteogenic coupling via NF-κB/P-STAT6 and Rho/MAPK signaling for enhanced calvarial regeneration”成果，通过高压静电滴球技术开发了一种多孔核壳微球的混合系统(GCI@HPPS)，核层通过缓慢释放生长因子与壳层羟基磷灰石协同作用招募间充质干细胞并促进其向成骨细胞分化以加速骨组织再生；材料壳层表面沉积聚多巴胺涂层，通过清除受损细胞组织中的活性氧（ROS），诱导巨噬细胞向抗炎表型极化，下调炎症因子的表达，减轻氧化应激反应，促进骨组织修复。这项工作开创了一种协调炎症调控、干细胞募集、成骨分化和矿化阶段的时空递送模式，为复杂的颅骨重建提供了一种有前景的方法。

文献截图

研究材料和方法

图1. 技术路线

• 制备GCI@HPPS微球

通过高压静电滴球技术，研究团队制备出了尺寸均一、表面光滑、球形度好的一种仿生多孔核壳微球系统（GCI@HPPS）。该微球由负载羟基磷灰石（HA）的壳层、表面固定的基质细胞衍生因子-1α（SDF-1α）和包封胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的核心组成。微球表现出增强的抗压强度、卓越的自由基清除能力、电活性和亲水性等性能。

图2. GCI@HPPS微球设计和制备

• 时空程序化释放因子，精准募集并调控BMSCs功能

对于原位颅骨修复，细胞的募集和向缺损区域的迁移是关键的一步。本研究中，研究团队发现GCI@HPPS微球表现出明显的迁移轨迹和致密细胞簇，入侵细胞数量在24小时内显著增强，表明SDF-1α和IGF-1具有协同趋化效应。细胞划痕分析显示GCI@HPPS微球的迁移能力显著增强，进展模式与募集效果一致。这些结果证明了SDF-1α/IGF-1在通过协调的化学吸引-迁移耦合调节BMSC归巢方面具有协同效应。归因于微球的多孔结构、SDF-1α引导的细胞归巢和IGF-1的时间释放等特性，GCI@HPPS微球共同有效促进BMSC的完整成骨分化诱导，展现出显著的骨再生潜力。Runx2、OSX、BMP-2 等成骨基因/蛋白表达大幅上调。

图3. 微球上BMSC的细胞募集、迁移及成骨分化

• 微球促体内关键规模颅骨缺损

该研究成功制备了兼具时空递释功能和多重理化生物学特性的仿生多孔核壳微球GCI@HPPS，其核壳结构与PDA功能化的协同设计，解决了传统骨组织工程支架免疫调节-成骨不同步、因子释放无控释、机械性能不足等关键问题。该研究开创了骨再生的时空递送范式，为复杂颅骨缺损的修复提供了新型仿生支架平台，具有重要的临床转化潜力。

原文检索：

Bioinspired porous core-shell microspheres with spatiotemporal delivery coordinate immunomodulatory-osteogenic coupling via NF-κB/P-STAT6 and Rho/MAPK signaling for enhanced calvarial regeneration. Bioactive Materials, 2025, https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.08.005