骨膜是一种高度血管化的薄组织，具有优良的成骨和骨再生能力。骨膜模拟组织的生成已成为骨缺损修复和再生的一种新策略，特别是在创伤和骨肿瘤切除引起的临界大小的骨缺损中。
2022年1月3日，华东理工大学刘昌胜及王靖共同通讯在Bone Research （IF=14）在线发表题为“Construction of developmentally inspired periosteum-like tissue for bone regeneration”的研究论文，该研究提供了一种通过皮下植入模拟软骨内骨化过程中间充质浓缩的骨形态发生蛋白-2 (BMP-2) 支架来创建骨膜样组织（PT）的体内方法。
该研究发现 BMP-2 诱导的软骨内骨化在 PT 的构建中起着不可或缺的作用。此外，该研究证实 BMP-2 诱导的 PT 表现出与骨膜相似的结构，并含有丰富的功能性骨膜样组织衍生细胞 (PTDC)、血管和骨软骨祖细胞。有趣的是，该研究发现添加硫酸软骨素 (CS)（细胞外基质 (ECM) 的重要组成部分）可以进一步增加从 PT 募集的 PTDCs 的丰度和功能，最终提高 PTs 在自体移植中的再生能力试验，即使在老老鼠身上。这种通过体内软骨内骨化产生 PT 的新型仿生策略值得进一步临床转化。
骨膜作为骨骼肌和韧带的附着表面，几乎覆盖了整个骨骼表面。此外，骨膜包含多种细胞类型，包括成骨细胞和成纤维细胞、血管和神经末梢，它们在骨折和缺损修复中起着重要的作用。作为覆盖骨骼的薄膜，骨膜还由多种细胞外基质 (ECM) 组成，例如胶原蛋白和糖胺聚糖。骨膜衍生细胞(PDC) 或骨膜衍生的多能间充质基质细胞 (MSC) 作为骨膜的重要组成部分，具有异质性，可能包含不同的多能干细胞亚群。PDC 与骨、软骨和造血骨髓的生成密切相关。最近的一项研究确定了一种多能和自我更新类型的骨膜干细胞，它出现在骨膜中。其他研究表明，瘦素受体阳性 (LepR+) 细胞也对 CD140α (PDGFR-α) 和 CD105 呈强阳性，是在成人骨髓中形成骨和脂肪细胞的 MSCs 的主要亚群。在骨膜中发现的 LepR+ 细胞可作为对骨形成和再生至关重要的 PDC 亚群。功能性血管，例如 H 型（CD31 和内粘蛋白强阳性；CD31hiEMCNhi) 血管是骨膜中的另一个重要组成部分，在骨发育和修复过程中耦合血管生成和成骨。因此，骨膜表现出骨再生能力，可以成为骨再生应用的潜在细胞来源。受骨膜强大的骨再生能力启发，骨膜样组织（PT）的设计和制造可能是一种有效的骨修复和重建策略。临床上，诱导膜（ IM) 技术是针对创伤、骨肿瘤和骨髓炎引发的大骨缺损的成熟疗法，可激活个体的免疫系统以诱导血管化肉芽组织。该技术利用植入的垫片，通常是聚甲基丙烯酸甲酯，在第一阶段诱导 PT 并涉及在第二阶段去除垫片后将带有骨髓抽吸物的自体骨移植物植入缺损区域，但它仍然受到孵育时间的限制，通常超过6 周以及复杂的外科手术。PT 具有与天然骨膜相似的结构（图源自Bone Research ） 其他研究利用合成膜产生了 PT，有或没有外源细胞，其再生能力有限，可再生由于掺入了外源性细胞，因此需要进行密集的操作。先前的一项研究证实，人类骨膜细胞负载支架可以在体内诱导异位骨形成。最近的一项研究报告称，骨形态发生蛋白-2 (BMP-2) 诱导的异位骨化 (HO) 源自大量募集的多能基质细胞与 H 型血管相结合。 在这项研究中，试图使用涉及 BMP-2 引发的软骨内骨化的材料策略在体内构建 PT。可以自发募集大量的骨膜样组织衍生细胞 (PTDC)，以及侵入 PT 的功能性血管。该研究试图进一步调节 PTs 的功能，发现硫酸软骨素 (CS) 作为增强剂，可以增加从 PTs 募集的 PTDCs 的丰度并促进骨软骨分化和募集能力。自体移植试验还证实，由负载 BMP-2/CS 的支架诱导的 PT 导致与 BMP-2 诱导的隔室相关的成骨和骨整合增强，即使在老年小鼠中也是如此。这种创建体内 PT 的策略可以进一步应用于修复复杂的颅面缺损，特别是对于老年患者。https://www.nature.com/articles/s41413-021-00166-w
