Mechanically tunable fiber-based hydrogel activates PIEZO1–integrin axis for enhanced bone repair

整合素 化学 压电1 纤维 生物医学工程 生物物理学 细胞生物学 细胞 医学 生物 生物化学 受体 有机化学 离子通道 机械敏感通道
作者
Jinghong Yang,Runli Li,Xiaoshuang Wang,Dawei Lü,Weichang Li,Yan Wang
出处
期刊:Journal of Nanobiotechnology [Springer Nature]
卷期号:23 (1): 603-603
标识
DOI:10.1186/s12951-025-03653-y
摘要

Irregular alveolar bone defects pose persistent clinical challenges due to their complex morphology and the lack of biomaterials that simultaneously provide structural integrity, biocompatibility, and dynamic osteoinductive potential. Herein, we report a fiber-reinforced, dual-network hydrogel system (OHADN fiber@Yoda1 hydrogel) engineered to recapitulate mechanobiological cues for enhanced bone regeneration. This injectable hydrogel integrates oxidized hyaluronic acid (OHA) crosslinked with Yoda1-loaded PLGA-collagen fiber fragments and stabilized via catechol-Fe³⁺ coordination, forming a robust and self-healing structure. The fiber network enhances matrix stiffness and sustains Yoda1 release, promoting PIEZO1 activation in stem cells and enabling persistent mechanotransduction. In vitro, this system effectively regulates macrophage polarization, maintains cellular tension homeostasis, and significantly upregulates osteogenic markers via the PIEZO1-ITGα5 axis. Transcriptomic profiling and mechanistic validation revealed that focal adhesion and cytoskeletal signaling pathways are enriched upon hydrogel treatment. In a rat alveolar bone defect model, the OHADN fiber@Yoda1 hydrogel demonstrated superior bone volume restoration and trabecular architecture compared to conventional materials. This work presents a promising paradigm for spatiotemporal control of osteoimmune microenvironments through mechanoresponsive biomaterials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
2秒前
自由鱼儿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
苏和杨发布了新的文献求助10
3秒前
远宁发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
慕青应助小迪采纳,获得10
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
快乐发卡完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
青青完成签到,获得积分10
8秒前
asd发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
xiaoluo完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
缓慢的誉发布了新的文献求助10
14秒前
Akim应助初夏采纳,获得10
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5770111
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5582948
关于积分的说明 15423385
捐赠科研通 4903664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2638315
邀请新用户注册赠送积分活动 1586143
关于科研通互助平台的介绍 1541287