天津大学最新Cell子刊论文：茶多酚增强的蛋白质水凝胶，促进牙周骨再生

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

引导骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）是一项重要的牙科及颌面外科技术，主要用于修复因牙周病、创伤或种植手术等导致的骨缺损。其核心原理是利用屏障膜（GBR 膜）创造一个受保护的空间，引导具有成骨潜能的细胞优先迁入骨缺损区，同时阻挡迁移速度更快的纤维结缔组织长入，从而促进骨骼的自体再生。

迄今为止，已有众多 GBR 膜被研发并投入市场，其中基于胶原蛋白的膜（例如 Bio-Gide）因其良好的生物相容性和生物降解性而备受青睐。然而，目前的胶原膜存在降解过快和机械性能不足的问题，导致膜移位/塌陷进入缺损处，骨移植物丢失，以及骨增量减少。此外，在伤口闭合过程中施加的外力可能会使膜和下面的移植物移位，进一步降低骨增量的质量。鉴于这些挑战，迫切需要开发出具有卓越机械性能的天然聚合物基材料来构建 GBR 膜。

2025 年 10 月 7 日，天津大学刘文广教授、徐子扬博士及山东大学齐鲁医学院高飞等，在 Cell 子刊Cell Biomaterials上发表了题为：Tea polyphenol-regulated secondary structure for developing strong and tough natural protein hydrogels as guided bone regeneration membranes 的研究论文。

该研究利用茶多酚调控蛋白质二级结构，开发了强韧的天然蛋白质水凝胶作为引导骨再生膜。体内实验显示，其在促进牙周骨再生方面效果显著。

具有最佳强度-耐性平衡的天然蛋白质基水凝胶对于引导骨再生（GBR）膜来说是非常理想的。在这项最新研究中，研究团队提出了一种茶多酚（Tea Polyphenol，TP）调控二级结构强化策略，通过利用茶多酚作为“机械调节剂”来调控蛋白质（牛血清白蛋白和丝素蛋白）的二级结构，从而开发出高强度和高韧性的天然蛋白质基水凝胶。

值得注意的是，经茶多酚处理的天然蛋白质基水凝胶表现出卓越的机械性能，包括高拉伸强度（2.64 ± 0.20 兆帕）、高杨氏模量（60.37 ± 2.71 兆帕）和高韧性（1.83 ± 0.13 兆焦耳/立方米），超过了大多数纯天然蛋白质基水凝胶。

此外，该策略能够制备出一种具有优异机械性能、抗氧化活性、抗菌能力和成骨效果的不对称多孔天然蛋白质基水凝胶膜。这种膜起到物理屏障的作用，可阻止软组织浸润，为新生骨的长入提供充足空间。为期 12 周的体内实验表明，其在促进牙周骨再生方面效果显著，证实了其作为引导骨再生（GBR）膜的潜力。

该研究的核心发现：

• 通过茶多酚调控二级结构以增强蛋白质水凝胶性能；

• 构建用于软组织屏障和骨生成的坚固不对称多孔水凝胶；

• 茶多酚赋予不对称多孔水凝胶良好的机械性能和生物活性；

• 不对称多孔水凝胶在体内促进牙周骨再生。

论文链接：

https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(25)00214-4