五度妙笔
企业透视镜
API商城
数据库Small：首都医科大学刘巍峰等研究设计双功能硼酸盐生物活性玻璃自发抑制骨肿瘤并时序性促进骨再生
骨肿瘤术后治疗存在关键临床难题：需在抑制肿瘤的同时促进骨再生。
2026年9月3日，首都医科大学刘巍峰、WangRenxian和中国科学院深圳先进技术研究院潘浩波共同通讯在
Small
在线发表题为
Bifunctional Borate Bioactive Glass (B-BG) Spontaneously Inhibits Bone Tumor and Time-Sequentially Promotes Bone Regeneration
的研究论文。
针对该问题，该研究设计了一种具备动态pH调控特性的多功能硼酸盐生物活性玻璃（B-BG）。体外实验表明，材料可在2天内将微环境pH值显著提升至8.3左右，实现肿瘤细胞抑制。
微环境pH升高可提升羟基磷灰石过饱和度，促使B-BG表面生成类磷灰石矿物层，减缓材料降解速率，进而形成第二阶段稳态微环境，将pH稳定维持在7.5–8.0的适宜区间。该环境可在2天至2周内上调HUVECs血管生成基因表达，并于2周后促进hADSCs成骨基因表达。
研究通过小鼠CDX骨肉瘤模型、兔肿瘤转移模型及兔股骨髁骨缺损模型的体内植入实验，进一步验证了上述效果。该智能材料体系可根据微环境变化自发适配双重功能，分别实现肿瘤抑制与骨组织修复再生。
综上，多功能硼酸盐生物活性玻璃（B-BG）为骨肿瘤治疗与术后骨缺损修复提供了极具前景的新策略。
恶性骨肿瘤是儿童与青少年群体最常见的原发性恶性肿瘤之一，严重威胁青少年健康。主要类型包含骨肉瘤、软骨肉瘤、脊索瘤以及尤因肉瘤。骨肉瘤与尤因肉瘤多见于儿童及青少年，软骨肉瘤则是成年人发病率最高的原发性恶性骨肿瘤。
虽然整体发病率相对偏低，但该类肿瘤侵袭性强，极易发生远处器官转移。此外，骨骼是仅次于肺、肝的第三大肿瘤转移靶器官。骨转移会大幅提升骨骼相关不良事件的发生风险，严重影响患者生活质量与总生存期。
目前，恶性骨肿瘤或骨转移患者的临床常规治疗手段主要包括手术、放疗与化疗。但上述治疗方式往往会造成严重骨组织损伤，导致恢复期出现大量并发症。即便扩大手术切除边界，肿瘤复发风险依旧无法消除。
生物材料植入为解决上述难题提供了极具前景的思路，但想要获得稳定可靠的治疗效果仍存在较大挑战。和其他组织来源恶性肿瘤不同，骨肿瘤对生物材料提出双重要求：既要支持骨修复，又要降低肿瘤复发风险，凸显了新型生物材料在骨肿瘤领域的应用价值。
图1 骨肿瘤的流行病学特征及生物活性玻璃骨水泥的临床试验（摘自
Small
）
骨愈合是一套由多重生物学事件协同完成的复杂过程，涉及免疫调控、血管生成、成骨分化以及骨重塑。因此理想骨水泥应当具备以下特性：（1）良好可注射性；（2）适宜的力学强度；（3）可控的生物降解能力；（4）优异的骨传导与骨诱导性能。
大量研究致力于研发理化、力学及成骨性能与天然骨相匹配的生物材料，将其作为功能性骨替代物。近年来，自带抗肿瘤活性的生物材料成为全新研究方向。PMMA是临床广泛使用的骨水泥，可塑性优异，但存在力学刚性过高、固化放热温度高、缺乏骨诱导及抗肿瘤活性等缺陷。
与之相比，Si
BG可有效修复囊肿、肿瘤、牙周感染引发的骨缺损。其多功能性来源于引入的功能元素，可实现免疫调节、促血管生成、抑瘤以及促成骨多重作用。B
BG在体液环境下降解时可释放硼离子、钙离子；其中硼离子能够显著上调Runx2、OCN等成骨相关基因表达，直接高效促进成骨细胞的分化与增殖。
通过配方设计，如调整B₂O₃的含量，可以精准调控B
BG的降解速率，材料可在数周至数月内完全降解，并被新生骨组织彻底替代。HA几乎不发生降解；β
TCP虽可降解，但降解速率和骨生长匹配度不及B
BG，时常出现降解过快造成支撑不足，或是降解过慢阻碍骨组织长入等问题。
另外，B
BG降解过程中持续释放离子，可抬升局部微环境pH，形成碱性环境。该碱性环境对骨肉瘤细胞、乳腺癌细胞等多种肿瘤细胞均可产生显著抑制作用，甚至发挥细胞毒性。
该研究在体外评价B
BG的抗肿瘤活性，并探究材料对hUVECs、hADSCs分化行为的影响。同时将B
BG植入兔股骨髁骨缺损模型以及兔骨肿瘤模型，分析材料的成骨修复效果与肿瘤进展情况。综合结果证实，B
BG在恶性骨肿瘤术后治疗领域具备良好应用潜力。
参考消息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.75378
