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周文虎教授团队在纳米材料领域国际权威期刊《ACS NANO》上在线发表了题为“Modernizing Traditional Mineral Medicine: Pyrolusite-Derived MnO₂ Nanoplatform for Osteo Angio Immunomodulatory Bone Repair”的研究论文。该研究以传统矿物药无名异为研究对象，通过现代纳米技术手段，系统解析了其促进骨缺损愈合的药效物质基础与分子机制，为传统矿物药的现代化开发提供了全新研究思路。
传统矿物药无名异（主要成分为二氧化锰）在中国民间长期用于骨折治疗，具有悠久的应用历史。然而，由于其矿物组成复杂、溶解度低、生物利用度差以及作用机制不明，其现代化和临床转化长期受阻。针对上述关键瓶颈问题，研究团队提出了一种纳米化赋能策略：通过自上而下高能球磨法制备无名异纳米混悬液，并进一步将其负载于可注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶中，实现了骨缺损部位的精准局部递送与持续释放。
该研究的核心创新在于，通过系统比较天然无名异与其核心单体组分MnO₂在骨修复中的生物学效应，首次明确了无名异促骨愈合的药效物质基础为MnO₂。在此基础上，研究团队利用转录组测序、蛋白-蛋白相互作用网络分析及磷酸化蛋白验证等多层次技术手段，全面揭示了MnO₂和无名异通过激活PI3K-Akt信号通路，协同调控成骨分化、抑制破骨细胞形成、促进血管生成及诱导M2型巨噬细胞极化的分子机制，提示PI3K-Akt通路是该过程中一个关键的信号节点。值得注意的是，相较于天然无名异，MnO₂纳米粒表现出更强的生物学活性与通路激活能力，充分体现了纳米化策略在提升药效方面的优势。
在动物实验中，MnO₂负载水凝胶在小鼠股骨缺损模型中显著加速了骨再生进程，改善了骨微结构与矿化成熟，增强了缺损区域的血管化程度，并有效调节了局部免疫微环境。同时，该材料在体内展现出良好的生物安全性，为其进一步临床转化奠定了基础。
该研究不仅为传统矿物药无名异的现代化开发提供了科学依据，也为矿物来源的纳米材料在骨再生医学中的应用开拓了新方向，体现了“源于传统、高于传统”的转化医学理念。
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湘雅二医院向诗琦医师为论文共同第一作者。成人有声小说
周文虎教授和湖南省人民医院（湖南师范大学附属第一医院）骨科医学中心黄术教授为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、湖南省自然科学基金、青海省科技厅项目等的资助。
原文链接：//doi.org/10.1021/acsnano.6c01387
（一审：曾伟伟，二审：周文虎，三审：曹东升）
