生物源性鈣磷灰石尺寸引發(fā)的骨仿生層級演變及其骨凝血免疫效應

[摘要]生物源性鈣磷灰石（BHA）因良好的生物相容性和骨傳導性，廣泛應用于臨床骨缺損的治療中?；谂R床應用中的骨缺損區(qū)適配原則，BHA具有尺寸多元性設計，然而不同尺寸對應著不同的骨仿生層級，隨著尺寸變化，其具備的骨仿生層級隨之演變，并通過骨凝血免疫調控影響骨修復再生進程，導致植骨結局不穩(wěn)定。本文對BHA的尺寸效應進行回顧，通過分析天然骨多級結構，提出BHA尺寸引發(fā)骨仿生層級演變，仿生層級介導凝血免疫效應，并基于骨仿生層級及其骨凝血免疫效應，提出對不同尺寸BHA材料生物學效應的新認識及其生物學原理，為不同尺寸BHA材料的基礎研發(fā)和臨床應用提供理論基礎。

[關鍵詞]生物源性鈣磷灰石；仿生層級演變；骨凝血免疫；材料尺寸效應

[中圖分類號]R318.08[文獻標志碼]A[doi]10.7518/hxkq.2024.2024315

生物源性鈣磷灰石（biological hydroxyapatite，BHA）是由生物骨去除有機物制備的骨替代材料，其具有良好的生物相容性和骨誘導特性，并能夠與二氧化鈦（titanium dioxide，TiO2）相互作用產生一定抗菌性能，因此在臨床牙槽骨缺損的修復和再生中應用較為廣泛。但在臨床應用中可觀察到BHA引發(fā)異物反應，組織學檢查發(fā)現(xiàn)材料周圍形成纖維包膜Ⅲ，其中浸潤大量異物巨細胞，干擾骨再生，從而植骨效果不如預期，甚至植骨失敗。植骨結局與異物反應程度息息相關，而異物反應程度受到材料仿生層級的影響。BHA仿生層級來自生物骨的結構和無機成分。仿生層級與尺寸高度相關，然而尺寸與植骨結局相關背后的生物學原理常被忽視，導致植骨結局的不穩(wěn)定。

臨床應用的BHA尺寸從0.25～2 mm不等，BHA尺寸多元性設計主要基于其臨床應用場景，然而不同尺寸BHA對應著不同的骨仿生層級。Rezni-kov等提出骨組織九級結構的概念，認為骨骼尺寸增加的同時，其仿生層級也增加。BHA來源為生物骨，保留了骨的無機支架結構。BHA尺寸增加時，其保留的無機支架結構更為復雜完整，仿生層級相應提高。認識BHA尺寸效應引發(fā)的仿生層級演變，有利于精準調控異物反應，提升骨再生效果。仿生層級不同的BHA誘發(fā)不同的免疫反應。研究發(fā)現(xiàn)，大尺寸BHA顆粒植入能夠促進組織再生微環(huán)境；而小尺寸的BHA通過核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NL-RP3）炎癥小體、白細胞介索（interleukin，IL）-ip以及其他細胞因子的分泌或代謝重編程，激活單核細胞炎癥反應，干擾骨再生。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，不同尺寸BHA通過骨仿生層級演變影響凝血通路激活、凝血因子吸附、纖維蛋白原編織等血凝塊形成過程，管控不同厚度、孔隙率、纖維直徑的纖維蛋白網形成，通過纖維蛋白網一巨噬細胞互作調控免疫反應。根據這些研究，筆者認為BHA尺寸改變引發(fā)的骨仿生層級演變通過血凝塊調控免疫反應影響成骨結局。本文回顧天然骨的多級結構，解析繼承天然骨結構BHA尺寸引發(fā)的骨仿生層級的演變，探討B(tài)HA骨仿生層級的骨凝血免疫效應，并基于此提出對生物材料尺寸的新分類，以及尺寸效應對應的仿生層級演變及其引發(fā)骨凝血免疫效應的新理論，為研發(fā)高效成骨的組織工程材料提供了新思路。

1不同尺寸BHA在口腔骨缺損修復中的應用現(xiàn)狀

BHA屬于異種骨替代材料，主要由生物骨脫脂脫蛋白獲得，繼承了生物骨的無機成分，主要為鈣磷灰石（hydroxyapatite），是一種廣泛用于修復各類骨缺損的仿生材料。BHA與骨組織形成牢固的化學結合，引導骨再生，是臨床最常用的骨替代材料之一。

臨床使用的商品BHA多為顆?；蚍勰?，常見市售BHA尺寸見表1。不同的顆粒尺寸適應不同的臨床需求。以Bio-Oss為例，在售的BHA顆粒有2種，分別是尺寸為0.25～1 mm的較小顆粒和1-2 mm的較大顆粒。其中0.25～1 mm的顆粒通常應用于拔牙后骨萎縮的預防及拔牙窩內牙槽嵴的保存；1～2 mm的顆粒通常應用于牙種植前為再生牙槽嵴而進行的骨再生手術，上頜骨骨量不足而進行的上頜竇底提升術，種植體周圍炎的骨缺損修復和牙周治療等。

BHA應用于引導骨再生時成功率大約為90％，臨床并發(fā)癥與BHA尺寸息息相關。BHA材料內及材料間的多孔結構有助于吞噬、吸收、血管形成以及骨再生。然而，當BHA尺寸較小時，材料內孔隙結構較少，材料間互相堆疊嵌合，加上較大的鈣磷比和結晶度，降低了巨噬細胞遷移進入和吸收BHA的速度，導致材料植入后吸收較慢，長期保留在體內，阻礙骨骼的重塑，延長組織修復時間，引發(fā)軟組織裂開、BHA暴露、術后感染、骨增量不足等并發(fā)癥。當BHA尺寸較大時，材料內及材料間孔徑增大，為營養(yǎng)輸入和廢物排出提供良好的通道，可促進細胞遷移和血管新生，縮短組織修復時間。Tay等研究證實，小尺寸的材料會導致并發(fā)癥發(fā)生率增加，其發(fā)生原因與血運重建率降低相關，移植物出現(xiàn)感染或壞死。

2BHA尺寸引發(fā)的骨仿生層級演變

近年來，Reznikov等基于Weiner和Wagner等的工作，利用三維結構測定、掃描電子顯微鏡觀察和切片視圖方法將有序和無序骨組織納入分級考慮，提出骨骼的九級生物結構（表2）。

第一級結構為骨骼的基本成分（major components），即礦物、有機物和水。礦物相主要為BHA晶體，占60％-70％，基本結構為板狀晶體，長30～50 nm，寬20～25 nm，厚1.5-4 nm，是已知最小的生物晶體之一。有機物占20％，其中90％為I型膠原蛋白，具有獨特的三螺旋結構，在骨骼中進一步組裝成二維的薄片，沿著纖維的方向，一張薄片的末端和另一張薄片的頂端的三螺旋分子之間有一個間隙，結合薄片的交錯排列，使得所有間隙都沿著同一方向形成窄凹槽，這一結構構成原纖維（fibril），通常直徑為80～120 nm，原纖維可進一步組裝形成長度更長、排列更有序的纖維，為高級結構的編制奠定基礎。

第二級結構為礦化膠原纖維，BHA晶體結晶、充滿并填平原纖維之間的凹陷。晶體的c晶軸和膠原纖維的軸向相互平行，形成類似層狀馬賽克地磚的結構，也是構成骨骼的基礎結構。

第三級結構為基于I型膠原蛋白自發(fā)組裝三螺旋結構的纖維陣列，這些陣列直徑從小于一個微米到數(shù)個微米之間，擇優(yōu)晶向與膠原軸向平行。有序纖維陣列僅存在于有序骨組織中；在無序骨組織中，大部分纖維為單個礦化纖維，形成無序纖維陣列，晶體結構極少具有擇優(yōu)晶向。

第四級結構是指纖維陣列以不同方式形成不同的組合圖案，稱為陣列模式。陣列模式分為2種。1）平行模式（unidirectional pattem）：最簡單且最具備向異性的模式，將原有的纖維陣列擴展，形成更大緯度上單一方向的陣列模式，常見于板層骨和平行纖維骨。2）扇形模式（fanning pattern）：膠原纖維陣列的方向以漸變方式變化，常見于板層骨。無序骨組織不具備陣列模式，膠原纖維以單個礦化纖維形式存在，無特定晶向，稱為無序模式（disordered pattern），纖維之間由基質充填，常見于平行陣列模式之間或相對較厚的骨層。

第五級結構是骨的超結構（super structure），分為2種。1）單向膠原纖維柬（bundles）：見于有序骨組織中，纖維束直徑通常為1-3 um，纖維束內相鄰的原纖維在67 nm重復結構中排列基本一致，因此形成具有各向異性而又具有一定共同方向的纖維束。不同方向的纖維束以每隔一組平行束片方向相似的方式堆疊在一起，相鄰纖維束角度偏移為40°-80°。纖維束內僅含有少量骨基質。人類骨骼纖維柬由薄層無序骨基質包裹，這些薄層骨基質常見骨細胞突起。2）骨陷窩-骨小管網絡（lacuno-canalicular network）：見于無序骨組織中，超結構由礦化膠原纖維與嵌入的骨陷窩，骨小管組成，骨陷窩一骨小管網絡內含骨細胞及其突起，是骨細胞網絡與膠原基質的緊密結構。

第六級結構是指構成骨骼的組織，即骨組織（material pattem）。骨組織是細胞活動的產物，部分還包括細胞成分。構成骨骼的組織有3種模式。1）編織骨（woven bone）：由礦化膠原纖維束組成，纖維束無明顯的優(yōu)先方向，是一種過渡性組織類型，常在發(fā)育期間或骨折修復過程中沉積。2）平行纖維骨（parallel fibered bone）：也稱為叢狀骨，礦化纖維束方向互相平行，被薄層無序骨基質隔開。體內平行纖維骨被板層骨包繞。3）板層骨（lamellar bone）：最常見的骨組織，由一系列板層組成，每層厚度3～7 um不等，包含不同方向的礦化纖維束和扇形模式陣列，不同束之間由無序骨基質填充，骨小管穿行其中并垂直于無序骨基質邊緣穿出。

第七級結構為板層骨的組織結構基序（tissue elements），在骨重塑過程中，板層骨逐漸取代編織骨和纖維板層骨。根據骨形成的時間和位置，分為4種類型。1）環(huán)形板層基序（circumferential lamellar motif）：由一系列具有大曲率半徑的板層組成，板層與密質骨和松質骨的形成表面平行，主要來自骨表面的成骨細胞沉積，此類初級骨結構會被骨單位替代。2）板層束（lamellar packets）：一種由略微不同方向的板層系列組成的集合，這種結構特征性地出現(xiàn)在松質骨中。相鄰的板層系列以小角度彼此截斷。這種模式的形成是由于部分板層骨的去除，隨后通過沉積新的板層骨填補由此所產生的吸收缺陷。3）骨單位（osteons）：分為初級骨單位和次級骨單位。初級骨單位具有相同的同心板層結構，但沒有次級骨單位的外層——沉積線，在血管周圍原位形成，在預先存在的腔隙向心填充板層骨，常見于纖維板層骨，以及大型動物皮質骨和松質骨的界面。次級骨單位是骨重塑的產物，又稱為哈弗系統(tǒng)，為直徑100-200 um的圓柱狀結構，中央管直徑30～40 um，次級骨單位被沉積線包繞，沉積線形成于吸收停止和新板層開始沉積的地方。4）纖維層狀骨（fibro-lamellar bone）：由順序形成的重復骨單元組成。在血管系統(tǒng)形成后，首先沉積的材料是初級高鈣化層，包含無優(yōu)先取向的礦化膠原纖維束、大量的基質物質和許多小孔，其次是在初級高鈣化層的兩側沉積厚層平行纖維骨，最后剩余空腔被板層骨填充。

第八級結構為密質骨或松質骨。在結構上，密質骨和松質骨都是由板層骨組成的，兩者區(qū)別之一是密質骨中重復的單向纖維束組顯示出各種交替的方向，而松質骨中兩個單向纖維束組之一大致地與單個松質骨小梁的長軸對齊，松質骨形成的多孔結構孔隙直徑分布于0.1～3.5 mm；區(qū)別之二是密質骨比松質骨含有更多的礦物質。

第九級結構是指完整骨骼組織，包括密質骨和松質骨。

基于上述骨組織的多級結構，尺寸影響骨仿生層級的完整程度，從而引發(fā)仿生層級演變。類推至BHA材料，BHA成分參與維持骨骼的微觀陣列和宏觀孔隙，隨著尺寸增加，BHA仿生層級增加，因此筆者提出尺寸改變引發(fā)BHA仿生層級演變?；诠趋谰偶壗Y構特征及市售常見尺寸分類，將BHA尺寸分為3種類型（表3）。1）直徑小于0.2 mm：無法保留完整骨單位，僅保留生物骨的第一至第六級結構，因其制備過程產生更多斷面，增加了材料比表面積，因此具有占比最多的納米至微米級微孔；2）直徑介于0.2～1 mm：保留完整骨單位，保留尺寸小于等于1 mm松質骨結構，即保留生物骨的第一至第七級結構和部分第八級結構，其比表面積和微孔占比居中；3）直徑大于1 mm：保留尺寸大于1 mm的松質骨結構，即保留生物骨的第一至第七級結構和大部分第八級結構，其比表面積和微孔占比最低。

值得注意的是，BHA的仿生層級影響免疫反應，從而影響成骨結局。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，不同仿生層級BHA通過與凝血系統(tǒng)相互作用，進而調控免疫反應，影響成骨結局，因此提出“骨凝血免疫”調控效應（osteo-coagulo-immunomo-dulation effect），下文將淺析BHA仿生層級介導的骨凝血免疫效應。

3 BHA仿生層級介導的骨凝血免疫效應

材料植入體內后與血液接觸，材料的形態(tài)、化學組成、物理性質和其他屬性通過影響凝血成分的組織，如纖維蛋白網、血小板、紅細胞和補體，形成不同的材料，血凝塊復合體。BHA保留了骨結構和微孔結構，能夠吸收纖維蛋白原和凝血因子。本團隊前期研究證實，材料尺寸的大小和形狀可以影響材料吸附的纖維蛋白原的構象，為纖維蛋白原和纖維蛋白吸附提供位置，從而影響凝血過程；纖維蛋白網能夠對生物礦化膠原基質（biomineralized collagen matrix，BCM）產生的關鍵免疫調節(jié)因子羧甲基殼聚糖/無定形磷酸鈣納米復合物產生吸附作用并為之提供物理屏障，在BCM材料植入后快速形成BCM-血凝塊復合體。然而，具有微孔結構的BHA材料容易釋放Ca2+并吸收凝血因子，導致凝血時間延長和纖維蛋白網絡稀疏。較小的孔徑可以顯著加速水的吸收，促進血小板黏附和活化、血漿蛋白黏附，從而在凝血級聯(lián)接觸激活途徑中起重要作用。另外，當孔徑較小時，由于對纖維蛋白原的吸附能力較差，纖維蛋白無法吸附新的蛋白引導纖維蛋白網延長。Ferrza等在尺寸為20 nm的材料上發(fā)現(xiàn)血小板激活跡象，表現(xiàn)為擴散形態(tài)和突出的絲狀偽足，以及血小板活化依賴性顆粒表面膜蛋白的表達。BHA可以改變血液成分以及血液與材料表面之間的相互作用，從而影響紅細胞形態(tài)、蛋白質吸附和凝血酶生成等關鍵步驟。Han等發(fā)現(xiàn)，當BHA尺寸達到納米級別時，能夠黏附在紅細胞膜上，導致細胞膜表面形成凹陷，顯著提高材料對紅細胞吸附能力。較大的孔徑會導致紅細胞局部膜強烈變形，出現(xiàn)孔形成、顆粒內化，最終導致溶血?？紫对黾恿酥Ъ鼙砻娓喙δ芑鶊F的暴露，從而增強一級結構固有的凝血信號。Rouahi等測試了微孔鈣磷灰石和非微孔鈣磷灰石對補體蛋白的吸附，結果表明，吸附在微孔鈣磷灰石上的蛋白質比非微孔鈣磷灰石上的蛋白質多10倍，微孔級BHA表面可以調節(jié)蛋白質的吸附，并促進人體骨細胞的黏附和增殖。在納米結構表面的補體激活研究中，F(xiàn)erraz等發(fā)現(xiàn)，材料的尺寸可影響補體的級聯(lián)識別。在孔徑為20砌的表面上血液的活化明顯低于孔徑為200 nm的表面上的活化。其原因是當全血與更大孔徑的材料接觸后，補體可溶性成分的值更高，蛋白質更容易吸附。

材料接觸血液后激活血小板、纖維蛋白網等形成的材料，血凝塊復合物，能夠與免疫系統(tǒng)相作用，通過調節(jié)免疫細胞黏附、趨化因子分泌來影響局部免疫微環(huán)境?？刂艬HA材料的尺寸可以影響凝血要素，如纖維蛋白、血小板、紅細胞、補體的形成狀態(tài)，從而調節(jié)隨后的免疫反應。凝血因子是可溶性纖維蛋白原轉化為不溶性纖維蛋白的關鍵催化劑，可通過調節(jié)血凝塊纖維蛋白膜調控生物材料介導的免疫反應。對于血凝塊支架成分纖維蛋白網，本課題組研究發(fā)現(xiàn)，小尺寸BHA（直徑lt;0.2 mm）能夠吸附較多的凝血因子，形成更薄的纖維蛋白膜，從而在黏附-細胞骨架。自噬的潛在信號通路影響下提升巨噬細胞促炎癥和纖維化，體內實驗結果進一步證實，小尺寸BHA形成的纖維蛋白網絡會導致更強的局部炎癥反應和纖維包裹形成。Garg等舊研究發(fā)現(xiàn)，大尺寸材料能夠促進巨噬細胞向M2型分化，繼而M2型巨噬細胞釋放成骨細胞因子，促進新骨形成。BCM材料植入體內后能夠通過屏障以及血液浸潤形成BCM-血凝塊復合體，從而減輕異物反應和炎癥浸潤，優(yōu)化其生物相容性和血管化。當材料孔隙大于9 nm時，游離纖維蛋白原能夠聚集形成鏈狀纖維，通過細胞黏附-細胞骨架組裝，炎癥反應的潛在信號通路抑制巨噬細胞M1的極化，減少巨噬細胞引發(fā)的炎癥。Ooi等研究發(fā)現(xiàn)，BHA植入引發(fā)的炎癥反應，始于血漿蛋白在生物材料表面上的吸附，引發(fā)血液凝固及血小板和免疫細胞到達該部位。納米級多孔鈣磷灰石的溶血率低于5％，在黏附于鈣磷灰石的血小板上未觀察劉活化和形態(tài)變化，具有高度血液相容性。Wang等研究表明，BHA納米顆粒容易與蛋白質結合形成蛋白質，顆粒復合物，與紅細胞相互作用，并被巨噬細胞或成纖維細胞吞噬沉積在局部組織中，導致纖維狀局部假包膜的形成。

基于以上研究結果，筆者認為BHA尺寸引發(fā)的仿生層級演變，通過與血凝塊纖維蛋白網、血小板、紅細胞、補體系統(tǒng)等成分互作，形成不同材料一血凝塊復合體，介導免疫細胞激活、分化及細胞因子釋放等免疫功能，調控功能細胞修復進程，進而影響骨修復效果。

4基于骨凝血免疫效應的BHA仿生層級演變總結

參考天然骨的九級結構，結合BHA骨仿生層級及其骨凝血免疫效應，筆者進一步解析BHA不同仿生層級介導的骨凝血免疫效應，詮釋生物尺寸的內涵（圖1）。

一級結構是鈣磷灰石晶體（圖2）。其晶體結構、堆積面和離子活性都會影響凝血系統(tǒng)的活性。纖維狀和板狀鈣磷灰石單晶的（100）面選擇性地吸附酸性蛋白質，而（001）面選擇性地吸附堿性蛋白質。研究表明，僅有一級結構的鈣磷灰石不引起紅細胞溶解，也不引起血小板活化，不同長徑比的鈣磷灰石納米顆粒對紅細胞溶解、血小板活化的影響均無差異，對內外源性凝血系統(tǒng)的影響也無差異。此外，當BHA在組織中聚集時，晶體表面會形成水合層，水合層中含有可置換的離子和蛋白質，進而調控血漿凝血相關離子和蛋白質的濃度，影響材料-血凝塊復合體。

二級結構是指去除膠原纖維后剩余的孔隙，這些孔隙通常較小，可稱為微孔，具有物質傳輸擴散效率高、表面積大、活性位點分散等特點，可提高支架的通透性，提供更多的蛋白質吸附位點，從而增強表面凝血因子、纖維蛋白原、血小板和其他凝血啟動信號。與此同時，微孔誘導的毛細管力也可以將細胞錨定在材料表面，使細胞變形并將其吸入互連微孔中，即使微孔小于細胞。細胞還通過膜受體在其表面吸附更多的成骨相關蛋白，從而與微孔支架相互作用，以改善成骨相關功能（如附著、增殖、分化、生物礦化等）?？紫犊稍黾又Ъ鼙砻娓喙倌軋F的暴露，進一步增強初級結構固有的凝血信號。

三級結構是指二級結構按一定順序排列形成的單層骨小梁結構。三級結構繼承了二級結構的凝血活性，結合大孔結構，進一步增加血小板分散活性和凝血因子吸附面積，促進凝血效果。此外，當作為填充材料時，彼此之間接觸緊密使其可以很好地適配不同形態(tài)的骨缺損。然而，由于材料之間非穩(wěn)定連接，在受到外力擠壓或牽拉時會發(fā)生位移，無法保證穩(wěn)定的成骨空間支持作用。

四級結構是指由三級結構形成的單層大孔結構。在生物材料中，直徑大于100 um的孔隙被稱為大孔，其是BHA在骨傳導和骨誘導中發(fā)揮作用的關鍵。這種大孔材料模擬了骨小梁結構，進而引導了類似骨松質的形成過程。同時，大孔也確保了細胞滲透、血管向內生長和營養(yǎng)擴散，進而促進骨再生以及組織向內生長，并將營養(yǎng)物質輸送到再生組織的中心。大孔徑能夠創(chuàng)造有利的局部條件，促進碳酸鹽磷灰石成核和生長。另外，相互貫通的孔徑越大，其骨傳導性能越強。大孔還能確保血凝塊與材料之間的嵌合，通過表面大孔為血凝塊提供基本支架，形成機械嵌合，進一步穩(wěn)定血凝塊。

五級結構為類似于天然骨組織的多層級多孔結構，不僅可以作為骨缺損的支撐，還可以作為運輸通道。多孔結構為間質流體的流動提供了足夠的空間，有利于血漿蛋白的循環(huán)，并為骨細胞的黏附、增殖、分化提供了機械支持和適宜的環(huán)境，表現(xiàn)出良好的骨誘導性。血液滲入五級結構后凝固，結合血凝塊收縮產生機械鎖力，使內部血腫難以脫離材料，從而提高血凝塊的穩(wěn)定性，為細胞附著提供了更大的比表面積，促進了成骨細胞的黏附以及血液和營養(yǎng)物質的交換。同時，不同孔隙的多層結構還能進一步調節(jié)局部血凝塊結構。例如，直徑較大的孔隙可以富集纖維蛋白原形成外源性細胞核，并通過減少橫向聚集程度產生更細的纖維，促進細胞骨架組裝、抑制炎癥反應和快速激活凝血途徑州。

在生理凝血過程中，組織因子、膠原蛋白和細胞碎片等內在有機物質會激活內源性和外源性凝血途徑，單純BHA成分無法替代有機物的骨凝血免疫效應，因此引入六級結構的概念，即在BHA支架內部或表面引入具有凝結活性的生物基質成分，以實現(xiàn)BHA在仿生層級的躍遷。生物骨中最常見的基質成分包括膠原蛋白、透明質酸、彈性蛋白等，因此常見的生物源性基質化合物，如殼聚糖、膠原蛋白、明膠、合成生物大分子、脫細胞基質材料、絲蛋白等，是實現(xiàn)BHA六級結構構建的優(yōu)良備選材料。將生物基質添加于材料表面，能夠實現(xiàn)細胞黏附，促進細胞增殖，維持細胞的分化功能，改良BHA機械和物理化學性能，使其在臨床應用中能夠維持并模擬天然骨組織的獨特環(huán)境和結構。

僅有BHA和有機基質的六級結構與天然骨仍有差距，單純BHA支架由于缺少生物活性因子而不具有骨誘導性。材料的骨誘導特性源自細胞外基質中的蛋白質，如膠原蛋白、骨黏連蛋白、骨橋蛋白、骨唾液酸蛋白和骨形態(tài)發(fā)生蛋白。天然骨富含紅細胞、血小板、補體、間充質干細胞、免疫細胞、囊泡、細胞因子、凝血因子等生物活性組分，為其骨凝血免疫效應提供直接參與組分，因此基于六級結構，七級結構還應具有生物活性組分，主動參與凝血免疫功能。

基于此BHA生物尺寸與仿生層級新認識，單純BHA尺寸演變僅能恢復一至五級結構，通過自身晶體特征、微觀陣列和宏觀結構調控骨凝血免疫效應，通過有機物和生物活性因子引入，才能進一步提升BHA仿生層級，豐富其生物尺寸，實現(xiàn)主動的骨凝血免疫調控效應。本文將BHA尺寸與仿生層級及凝血免疫之間的關系進行了總結（表4）。

5結論

作為臨床應用最成熟的骨替代材料之一，BHA具有尺寸多元性以應對臨床應用場景。本文通過剖析天然骨尺寸介導的仿生層級演變，類推至多元尺寸BHA攜帶不同仿生層級信息，結合材料與血凝塊互作影響免疫反應的基本原理，提出了基于骨凝血免疫效應的BHA生物尺寸新認識，并闡述了其尺寸引發(fā)的仿生層級演變及其介導的骨凝血免疫效應，為BHA材料研發(fā)促進骨再生提供了新思路，為骨組織工程材料構建提供了指引。未來仍需進一步深入研究BHA的尺寸效應，平衡臨床應用與成骨機理，探索實現(xiàn)最佳成骨效果的“黃金尺寸”。

致謝：感謝中山大學附屬口腔醫(yī)院韓宗蒲、郭心瑜、揚睿涵、梁齡予、蘇鈺承擔資料收集工作，鄒陽、武詩語、單正杰、蘇夢溪承擔文獻整理工作！

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。