骨质疏松性骨缺损是骨质疏松患者骨折、创伤及手术后面临的重要临床问题。与正常骨缺损不同，骨质疏松性骨缺损的修复不仅受到骨量减少和骨微结构破坏的影响，还面临高氧化应激、持续炎症以及成骨与破骨代谢失衡等复杂病理微环境。过量活性氧（Reactive oxygen species, ROS）的积累可进一步损伤骨髓间充质干细胞、巨噬细胞和血管内皮细胞功能，持续扰乱免疫、血管生成及骨重塑过程。因此，单纯依赖物理支撑或单一促成骨作用的传统骨组织工程策略难以有效应对骨质疏松性骨缺损复杂的再生障碍，开发能够主动重塑病理微环境的功能性生物材料具有重要意义。

2026年8月1日，开云官方网站登录入口汪世龙教授团队在Journal of Nanobiotechnology在线发表题为“Layered double hydroxide-based ROS-scavenging nanozyme hydrogels re-establish osteoimmune-angiogenic coupling for osteoporotic bone repair”的研究论文。该研究在团队前期层状双氢氧化物（Layered double hydroxides, LDHs）研究基础上，针对LDHs在骨质疏松性骨缺损高ROS及酸性炎症微环境中缺乏ROS清除能力、结构稳定性不足等问题，构建了MnO2纳米酶修饰的LDH纳米复合材料，将其整合至甲基丙烯酰化明胶（GelMA）水凝胶中，形成MnO2@LDHs/GelMA微环境重塑型纳米复合水凝胶。该体系通过清除ROS、调节骨免疫微环境、促进血管生成以及恢复成骨—破骨平衡，实现对骨质疏松性骨缺损再生微环境的多维协同调控。

研究通过原位氧化还原沉积策略在LDHs表面构建MnO2纳米酶层，将MnO2@LDHs整合至GelMA水凝胶网络中，制备出MnO2@LDHs/GelMA纳米复合水凝胶。MnO2的过氧化氢酶样活性可催化H2O2分解，清除过量ROS、缓解局部缺氧，通过消耗H+和表面保护作用降低LDHs在酸性炎症微环境中的过早降解。ROS清除与LDHs自身的生物活性协同调节巨噬细胞极化向促再生表型，减轻炎症反应，通过旁分泌作用促进血管生成；同时促进BMSCs成骨分化和基质矿化，抑制RANKL诱导的破骨细胞形成，从而恢复成骨-破骨平衡。动物实验进一步证实，该水凝胶能够重塑骨质疏松性骨缺损的骨免疫微环境，促进血管化骨再生和骨缺损修复。研究通过协同调控氧化应激、免疫、血管生成及骨重塑，为骨质疏松性骨缺损的微环境靶向治疗提供了新的材料设计策略。

MnO₂@LDHs/GelMA纳米复合水凝胶通过清除ROS、重塑骨免疫微环境、促进血管生成并双向调控骨重塑促进骨质疏松性骨缺损修复的作用机制。

开云官方网站登录入口和东方医院医学科学与技术创新中心汪世龙教授、静国欣助理教授与同济大学医学院附属同济医院神经内科汪锡金教授为本文的共同通讯作者。开云官方网站登录入口博士研究生魏帮国为论文第一作者，课题组王虹等人也参与了该工作。本课题得到了国家自然科学基金和上海市启明星培育等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s12951-026-04879-0