在国家自然科学基金项目（批准号：52425309、525B2190、U23A20690）等资助下，上海交通大学材料科学与工程学院氢科学中心何前军团队与合作者提出氢辅助细胞移植策略，发展了一种释氢时间长达2个月的硅化钛纳米片水解方案，解决了释氢时间与骨关节炎治疗时间窗口适配的难题，实现了骨关节炎软骨缺损的高效修复与骨关节炎进程的完全逆转。相关成果以“通过原位持续供氢保护软骨细胞微球改善骨关节炎的软骨修复（Preservation of chondrocyte microspheroids by local sustained hydrogen supply improves osteoarthritic cartilage repair）”为题，于2026年3月26日发表在《细胞·干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上。论文链接https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.03.002。

　　骨关节炎（OA）等恶性炎症微环境使移植细胞快速失活和失能，是细胞修复效率受限的主要因素。如何安全高效地净化炎性微环境（“土壤”）、并维持移植细胞（“种子”）活性与功能，是细胞治疗面临的重大挑战。氢分子（H₂）是一种兼具广谱抗氧化/抗炎性、强组织渗透性和高生物安全性的特殊治疗分子，能渗透常规抗氧化剂难以渗透的软骨/骨组织，在组织工程领域展现巨大的应用潜力。但如何向病灶部位长效、高量递送H₂，以适配OA治疗时间窗口（长达数月）和有效剂量，是氢分子递送面临的瓶颈难题。

　　针对上述挑战，研究团队发现持续供H₂能抑制氧化应激、降低炎症水平，为细胞移植提供净化的土壤；还能有效维持软骨细胞微球活性及透明软骨表型，确保提供优质细胞种子。进一步，该团队通过调控金属硅化物组分、形貌与尺寸，发展了一种能超长效（约2个月）、高效水解产氢的TiSi₂纳米片（TSN），并与软骨细胞微球（CMS）共同封装于GelMA/HAMA水凝胶中，构建了一种共递送氢和细胞的新型移植物（TSN/CMS@Gel，图a、b）。在绵羊骨关节炎临界尺寸软骨缺损模型中（图c），该移植物将软骨细胞30天体内存活率从14.8±3.8%显著提升至75.4±9.1%，6个月软骨修复效率从0.7±13.1%大幅提升至70.6±15.6%（图d），实现了骨关节炎的彻底逆转（图e）。

　　该技术为骨关节炎患者提供了新的治疗方案，并为提升其他疾病的细胞移植疗效提供了有益借鉴。

图 原位持续释氢辅助细胞移植。（a）TSN/CMS@Gel移植物的构建；（b）释氢性能；（c）治疗技术；（d）绵羊骨关节炎软骨缺损修复效果；（e）骨关节炎逆转典型指标