近日，浙江大学范顺武、唐睿康教授及刘昭明副研究员团队成功开发了一种智能“纳米涂层”，由含碳酸氢钠（NaHCO3）和四环素功能化纳米脂质体（NaHCO3-TNLs）组成，可以靶向骨骼表面并响应破骨细胞的外部分泌酸化，从而预防骨质疏松症。该研究发表在国际顶级期刊JACS上，为临床骨质疏松症治疗提供新思路。

祝贺各位教授及其团队在顶级期刊JACS发表突破性研究成果！Elabscience^®亦非常荣幸能为这一具重大突破意义的研究助力！

基本信息：

题目：Smart Nanosacrificial Layer on the Bone Surface Prevents Osteoporosis through Acid–Base Neutralization Regulated Biocascade Effects

中文题目：骨表面上的智能纳米涂层通过酸碱中和调节的生物级联效应防止骨质疏松

期刊：JACS

IF：14.612(2019)

第一作者单位: 浙江大学；浙江省骨骼肌肉退变与再生修复转化研究重点实验室

通讯作者单位: 浙江大学；浙江省骨骼肌肉退变与再生修复转化研究重点实验室

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研究背景：

骨质疏松症是一种全球性慢性疾病，伴有严重的骨质流失和易碎性骨折。研究认为，过量的破骨细胞会形成酸化的微环境，从而导致破骨细胞吸收过程中不可逆的骨矿物质溶解和有机质降解。然而，当前临床上的治疗应用主要基于破骨细胞生物学的角度，而不是基于关键的微环境酸化机制。

本文中，研究人员成功开发一种智能“纳米涂层”，该涂层由含碳酸氢钠（NaHCO3）和四环素功能化纳米脂质体（NaHCO3-TNLs）组成，可靶向骨骼表面并响应破骨细胞的外部分泌酸化，从而预防骨质疏松症。

分别进行体外和体内验证，研究结果表明，该纳米涂层精确地抑制破骨细胞的初始酸化，并引发化学调节的生物级联反应以重塑骨骼微环境，从而实现骨骼保护：胞外酸碱中和作用抑制破骨细胞功能并促进其凋亡，因其衍生而来的含有RANK（核因子κB的受体激活剂）细胞外囊泡进一步消耗血清中的RANK配体（RANKL），从而全方位抑制破骨细胞。

本研究基于初始的精准酸碱中和机制，提出一种新的骨质疏松症治疗策略，旨在通过使用一种能够诱导化学调节生物级联效应的智能纳米涂层来重建骨稳态。该研究还为骨质疏松症的生物医药和临床治疗提供新的思路。

图示：纳米涂层NaHCO₃-TNLs基于酸碱中和调节作用机制

研究发现及创新：

1.本研究成功设计并开发了一种由碳酸氢钠（NaHCO3）和四环素功能化纳米脂质体（NaHCO3-TNLs）组成的纳米涂层。

2.经验证，该NaHCO3-TNLs纳米涂层能够靶向骨骼表面并响应破骨细胞的外部分泌酸化进行酸碱中和，从而抑制破骨细胞，实现骨骼保护。

3.本研究聚焦基于初始的精准酸碱中和机制，为预防骨质疏松症及临床治疗提供新思路。