Verbesserung der Knochenerholung bei diabetischen Ratten mit mit Metformin modifizierten silicifizierten Kollagengerüsten

Abstract Das Regenerieren von Knochendefekten bei diabetischen Ratten stellt eine erhebliche Herausforderung dar, bedingt durch die schädlichen Auswirkungen reaktiver Sauerstoffspezies und beeinträchtigter Autophagie auf die Knochenheilung. Um diese Probleme anzugehen, wurde ein mit Metformin modifiziertes biomimetisches silicifiziertes Kollagengerüst entwickelt, das die Prinzipien der biomimetischen Silicifikation nutzt. In vitro und in vivo Experimente zeigten, dass das Gerüst die Regeneration des Knochengewebes im diabetischen Mikromilieu durch die Freisetzung von dualen Biofaktoren förderte. Weitere Analysen zeigen einen potenziellen therapeutischen Mechanismus, bei dem diese dualen Biofaktoren synergistisch die Osteogenese in Bereichen diabetischer Knochendefekte unterstützten, indem sie die mitochondriale Autophagie verbesserten und das Redox-Gleichgewicht aufrechterhielten. Die vorliegende Studie liefert wichtige Einblicke in die Weiterentwicklung von Gewebeengineering-Strategien, die auf die Knochenerneuerung bei diabetischen Patienten abzielen. Die Studie beleuchtet auch die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen.