定义的表面物理化学线索抑制了使用体自我组装模式的人类巨细胞的M1极化
Jia-Nan Song1, Kun Liu2, Jie Mei1,3,4,5,6
1Oujiang Laboratory; Key Laboratory of Alzheimer's Disease of Zhejiang Province, Institute of Aging, Wenzhou Medical University, Wenzhou, Zhejiang 325000, People's Republic of China.
ACS applied materials & interfaces
|July 25, 2023
概括
人工细胞外矩阵 (ECM) 模式可以控制巨细胞极化,这是一个关键的免疫反应. 特定的模式抑制了促炎M1极化,为生物材料和组织工程提供了洞察力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 哺乳动物细胞行为受到生物物理和生物化学线索的影响.
- 巨细胞是至关重要的先天性免疫细胞,在对刺激的反应中分化为M1 (前炎症) 或M2表型.
- 了解巨细胞两极分化对于组织工程和免疫反应调节中的应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究体自我组装模式 (cSAPs) 的作用,一种新型的人工细胞外基质 (ECM),对巨细胞极化.
- 为了确定cSAP是否可以调节巨细胞和初级细胞中的脂聚糖 (LPS) 诱导的M1极化.
- 探索潜在的机制,包括细胞粘附,ECM相互作用和机械敏感基因表达.
主要方法:
- 使用了RAW264.7,THP-1和人类外周血液中原始单核细胞 (PBMC).
- 在各种cSAP上培养细胞并评估M1极化标记物 (氧化生产,iNOS,IL-6,TNF-α,IL-1β,TLR4的基因表达以及细胞表面标记物CD11b+/CD86+).
- 进行了转录组分析,以确定受影响的途径和基因,包括像PIEZO1.1.这样的机械敏感基因.
主要成果:
- cSAP在没有诱导M1或M2极化的情况下证明了生物相容性.
- 特定的cSAP (cSAP3) 显著抑制了LPS诱导的M1极化,减少了氧化的产生,并降低了关键的促炎基因的调节.
- 转录组分析显示,细胞粘附和ECM相互作用途径都参与其中,像PIEZO1这样的机械敏感基因在cSAP3下调和在LPS刺激下调节,这表明细胞敏感性发生了变化.
结论:
- 人工ECM的确定的物理化学线索可以有效地控制巨细胞两极分化.
- 特定的cSAP设计可以抑制促炎性M1巨细胞两极分化,这为生物界面设计提供了潜在的策略.
- 研究结果为ECM介导的免疫反应提供了洞察力,并对组织工程和物质生物学中的生物材料开发产生了影响.
