大面积创伤性骨损伤或溶骨性肿瘤细胞引起的骨质破坏往往需要外界的干预治疗来实现骨愈合和骨重建。骨细胞作为公认的骨组织中最为敏感的力学感受器，能够在感受机械应力刺激后诱导合成、分泌一些关键的细胞因子去调节骨细胞周边的成骨细胞和破骨细胞的生成和功能，从而影响骨稳态和骨重塑的构建。由此可见，骨细胞非常有望应用于骨修复治疗当中。但由于骨细胞本身高度动态变换的特点，体外很难获得可持续稳定发挥骨诱导功能的骨细胞，使得以骨细胞为基础的治疗策略尚未应用于临床实践中。该研究基于骨细胞的机械敏感特性将其开发为一种能够纠正调节机体骨稳态,治疗溶骨性和创伤性骨损伤的新型骨细胞裂解液基水凝胶材料。

为克服这一问题，作者通过在体外对骨细胞引入可控的振荡流体（oscillating fluid flow, OFF）刺激的方法来模拟体内间质液流动对骨细胞施加的流体剪切力刺激反应，成功激活骨细胞启动骨合成代谢反应，将骨细胞的分泌表型向骨生成调节方向转变。作者使用骨细胞裂解液来代替全骨细胞去执行对成骨细胞和破骨细胞的调节功能可以固定和保存骨细胞对骨生成的正向调节功能。在无机械加载和疾病微环境下，活化的骨细胞裂解液也可以诱导成骨细胞产生强大的成骨反应，并显著抑制破骨细胞的生成与活性。进一步的机制研究也揭示了糖酵解、骨细胞中的ERK1/2和典型Wnt/β-catenin信号通路在OFF负荷诱导骨重建过程中的关键作用。为了将骨细胞裂解液更好的应用于临床治疗中，该研究还设计了两种骨细胞裂解液基水凝胶，它的应用类似于在体内建立了一个原位活化骨细胞储存库，一方面富集保存了骨细胞中有效的活性分子，一方面又能向治疗部位持续释放功能分子，从而起到长期调节内源性成骨细胞/破骨细胞的平衡以修复骨损伤的作用。

图1、振荡流体激活的骨细胞裂解液基水凝胶用于治疗溶骨性和创伤性骨损伤示意图

（图源：Zheng, et al., Advanced science, 2023）