①课题来源与背景。课题来源：广东省基础与应用基础研究委员会（省部级），面上项目。课题背景：大段骨缺损（LBD）的修复在临床中仍然是一项重大挑战，它需要在骨缺损部位植入骨移植物或骨替代材料进行治疗。自体骨移植存在供体少、供体部位并发症高及手术时间长等局限性。同种异体骨或异体骨成骨效果不如自体骨，并且可能诱发宿主产生强烈的免疫排斥反应。近年来,骨组织工程开始用于骨缺损的治疗，相较于其它治疗方案，骨组织工程学可以最大限度地避免其它治疗手段的缺点，为缺损部位的骨骼发育生长提供特定的环境和结构，达到理想的治疗效果。骨组织工程的核心内容在于构建良好的三维多孔支架，3D 打印技术在设计和制造用于骨再生的多孔支架方面显示出明显的优势，它可以根据患者自身缺损情况个性化定制替代骨骼，从而提高治疗效果。在过去的十年中，随着 3D 打印技术的发展，已经有大量的新型材料用于制备骨组织工程支架。然而一个无法回避的事实是：现有的用于3D打印的生物材料通常难以同时满足机械性能和生物活性，这极大限制了骨修复材料的应用。因此，“提高骨组织工程支架的成骨效能”依然是一个棘手而又亟需解决的科学难题。中医药由于其悠久的应用历史和显著的疗效，近年来在骨修复领域中也成为一大研究热点。目前临床上针对骨折或者骨缺损的患者，中医药基本以患者口服补肾活血中药作为辅助治疗手段，在临床起到了加速患者骨愈合并缓解症状等作用。补肾强筋胶囊（又名补肾活血胶囊）为广东省第二中医医院内制剂，是由许学猛教授在中医理论指导下将补肾法与活血法有机结合起来设计出的中药复方，是补肾活血法思想指导下的代表性药物。现代药理学研究证实，方中所选用的中药大多具有促进成骨分化和调控炎症的作用。由于补肾强筋胶囊良好的临床疗效，至今在临床运用已超过18年。在前期的临床及实验研究中，课题组发现该方不仅可以有效调节抑制炎症相关基因和蛋白的表达，还能够促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化，然而其具体作用尚不明确。因此，将补肾强筋胶囊负载至机械性能良好的骨组织工程支架之前，首先需要明确补肾强筋胶囊的成骨、破骨及抗炎作用，同时还需要制备力学性能良好的3D打印骨组织工程支架，最后将补肾强筋胶囊与3D打印支架相结合，才可以有效提升3D打印骨组织工程支架生物学性能。

②研究目的与意义。 研究目的：在体外水平，观察补肾强筋方水提液是否能够促进 BMSCs 的增殖以及成骨分化，并探讨补肾强筋方水提液是否通过 IL-6/gp130 的介导而最终促进成骨细胞的增殖以及成骨分化；制备BSQJ-PHBV/CaSH/CS复合支架，并评估其表征，降解、机械和载药释放性能，在“筋骨并重”思想下，将3D打印支架联合电针对新西兰兔LBD进行干预，观察其体内骨修复情况并初步探讨作用机制；明确补肾强筋方的药效物质，阐释补肾强筋方发挥相关功效的物质基础，为补肾方通过促成骨和抗炎两方面对于 LBD 治疗的科学性提供有力支撑，并更加精准地指导组方、用药。研究意义：本项目拟通过制备负载补肾强筋方的3D打印支架并联合电针用于LBD，观察其成骨作用并阐明其相关作用机制和药效物质研究，为进一步临床应用提供实验和理论依据。

③主要论点与论据： 近年来的研究表明，组织工程学及材料学联合3D打印技术可作为治疗LBD的新型策略，我们在前期发现与单纯的水凝胶或3D打印聚合物支架相比，将水凝胶复合至3D打印支架表面可能是同时实现增强机械强度和促进骨修复的新策略。同时，现已明确骨创伤后会发生严重的炎症反应，IL-6是重要的促炎因子，而对此，我们已发表文章，证实补肾强筋胶囊能够显著降低IL-6的水平，并在预实验中发现补肾强筋胶囊可明显促进成骨且抗炎效果明确。

④创见与创新：本课题基于“筋骨并重”学术理念，采用负载补肾强筋方的3D打印支架联合电针的干预方法，在体内外观察对LBD的治疗效果，治疗手段创新。在3D打印支架表面复合CS水凝胶，既解决了水凝胶类材料本身力学强度较差的问题，同时也利用水凝胶提升了支架生物学和载药释放性能，将水凝胶复合至3D打印支架用于骨修复，是成骨材料应用的创新。本研究在考察补肾强筋胶囊复合骨支架对LBD治疗效果的同时，亦从巨噬细胞极化的角度探讨成骨的潜在机制， 这是分子机制上的创新。

⑤社会经济效益，存在的问题：本项目就中药复方与组织工程的相互结合进行了新的探索，为今后制定更为精致、高效、个性化的治疗、恢复方案和疗效评价方法提供参考，具不仅有较好的理论意义与学术价值，而且还具有广阔的临床应用前景与社会经济价值。

⑥历年获奖情况：（1） 肌骨健康科普创新与转化应用，广东省人民政府，科技进步奖，一等奖，2024；（2） 肌骨并重诊疗膝骨关节炎（膝痹）的应用及科普化研究，中国民族医药协会，科技进步奖，二等奖，2021；（3） 膝骨关节炎（膝痹）肌骨并重诊疗养护应用体系研究，中国民族医药学会，科技进步奖，一等奖，2023。项目负责人均为第一完成人。