关键词：透明质酸 (HA)、3- 氨基苯硼酸、硼酸酯动态交联水凝胶、HTF@HA可注射水凝胶
Environmental Response Temporal Release Injectable Hydrogel for Controlled Growth Factor Release to Enhance Inflammatory Periodontal Bone Defect Regeneration
Volume38, Issue3，13 January 2026，e12531
https://doi.org/10.1002/adma.202512531
一、动态硼酸酯交联可注射复合水凝胶（HTF@HA）制备工艺
1、功能化透明质酸基材合成
以透明质酸钠（HA）和3-氨基苯硼酸为原料，通过EDC/NHS酰胺化反应制备苯硼酸修饰透明质酸；引入含儿茶酚结构的TF127两亲高分子，构建具有原位可注射、生理温度下快速成型特性的动态硼酸酯可逆交联前驱液HTF。
2、双活性因子负载复合水凝胶构建
将浓缩生长因子CGF与低剂量骨形态发生蛋白BMP-2共混于HTF前驱液，混合后原位交联得到HTF@HA复合水凝胶，通过硼酸酯动态键与磷酸钙的相互作用实现活性因子的分阶段时序释放。
二、炎症微环境响应时序释放机制
牙周炎病灶同时存在酸性和高ROS氧化应激微环境，水凝胶可实现两阶段分级释放，匹配牙周修复的时序需求：
1、炎症早期（酸性/高ROS刺激）：病灶中的H⁺与过量活性氧会破坏硼酸酯动态交联网络，促使水凝胶快速降解，优先释放抗氧化、抗炎组分，从而快速调控局部免疫微环境；
2、骨修复后期（炎症消退）：体系内磷酸钙的相互作用可长效锁定生长因子，缓慢持续释放CGF与BMP-2，稳定供给成骨及促血管化信号，避免因生长因子突释引发的副作用。
三、分阶段多重生物功能调控机理
1、抗氧化与抗炎免疫重编程
早期释放的抗氧化组分可清除病灶内的ROS氧化损伤，抑制NF-κB炎症信号通路；下调TNF-α、IL-1β、iNOS等M1型促炎标志物，上调Arg-1、TGF-β、IL-10，诱导巨噬细胞由促炎M1型向修复型M2型极化，缓解牙周局部过度炎症并阻断骨吸收通路。
2、成骨与血管再生协同修复
修复阶段持续缓释的CGF与微量BMP-2，通过双重信号协同促进牙周膜干细胞成骨分化，同时诱导内皮细胞血管新生；仅50 μg/L的低剂量BMP-2即可达到500 μg/L高剂量的同等骨再生效果，大幅降低高剂量BMP-2引发的异位成骨、炎症等临床风险。
四、体外与体内动物验证结果
1、体外细胞实验表明，HTF@HA具有优异的生物相容性，即使在炎症刺激条件下，仍可显著提升牙周膜干细胞的成骨能力与内皮细胞的血管生成活性，同时高效清除ROS、抑制巨噬细胞的促炎表型。
2、大鼠牙周缺损体内模型显示，水凝胶原位注射后可显著促进新生骨与新生血管生成（p＜0.001）；低剂量BMP-2组的骨再生水平与传统高剂量BMP-2组无统计学差异（p＞0.05），实现了炎症型牙周骨缺损的高效修复。
五、创新价值与应用拓展
1、交联体系创新：动态硼酸酯可逆交联可注射水凝胶可实现炎症微环境响应的时序分级释放，完美匹配“先抗炎、后修复”的牙周再生时序；
2、生长因子控释创新：通过磷酸钙介导的长效缓释，大幅降低BMP-2的使用剂量，解决了重组生长因子高剂量毒副作用的临床痛点；
3、多功能协同优势：单一材料集成抗氧化、抗炎、成骨、促血管化四大功能，同步解决牙周炎氧化应激、免疫紊乱、骨缺损三大核心难题；
4、拓展应用思路：可替换为海藻酸钠、丝素蛋白等动态交联高分子，适配骨髓炎、皮肤溃疡、关节炎症等各类炎症性骨/软组织缺损修复。
免责声明：
1）本文介绍的研究仅代表原作者观点，不代表本平台立场，敬请读者批判性阅读。
2）此文仅供学术交流使用。若存在侵权问题或文献解读疏漏，我们深表歉意，请及时通过公众号留言或联系邮箱告知，我们将在第一时间进行修改或撤稿，感谢您的谅解。
3）除特别说明外，本文版权归芮进特所有，翻版必究。
