华科大同济医学院Biomaterials：声-电耦合水凝胶支架通过激活Ca²⁺/CaMKII/Parkin介导的线粒体自噬促进椎间盘再生

背景：椎间盘退变是慢性腰痛的主要病理基础，其核心机制在于髓核细胞线粒体功能障碍导致的代谢失衡与细胞衰老，现有治疗手段仅缓解症状而无法逆转退变。研究目的：华中科技大学研究团队开发了一种可注射的声-电耦合水凝胶支架（GBC@PNA），旨在通过外部超声刺激激活线粒体自噬，恢复髓核细胞功能，逆转椎间盘退变。该材料以温敏性聚合物为载体，负载压电材料钛酸钡、导电碳纳米管及没食子酸，实现声-电转换与药物缓释。结论：在大鼠模型中，超声激活的GBC@PNA水凝胶通过Ca²⁺/CaMKII/Parkin信号通路显著重启线粒体自噬，清除受损线粒体，恢复细胞能量代谢稳态，有效抑制基质降解、炎症和衰老，维持椎间盘高度并改善组织学结构。该研究为椎间盘退变提供了“声-电-化学”多模态治疗新策略。