基质刚度可以影响脂肪衍生介质干细胞和骨组织工程中的巨细胞之间的交叉声
Zeyang Liu1,2, Jin Liu1,2, Jipeng Li1,2
1Department of Ophthalmology, Shanghai Ninth People's Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|August 14, 2023
概括
生物材料的刚性影响脂肪衍生半机体干细胞 (ADSC) -巨细胞相互作用,对骨组织工程至关重要. 更硬的材料促进M2巨细胞的两极分化,增强ADSC骨质分化和骨修复.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 干细胞生物学 干细胞生物学
背景情况:
- 脂肪衍生介质干细胞 (ADSC) 和巨细胞在骨修复中起着至关重要的作用.
- 这些细胞之间的交叉影响局部免疫微环境和再生结果.
- 生物材料的特性,如刚性,可以调节细胞行为和细胞-细胞相互作用.
研究的目的:
- 在骨组织工程的背景下,研究生物材料刚性如何影响ADSC-巨杂交.
- 确定这种交叉语音对巨细胞两极分化和ADSC骨质性分化的影响.
- 阐明生物材料介导的细胞通信在促进骨修复中的作用.
主要方法:
- 使用的生物材料具有64kPa和0.2kPa的扬斯模量.
- 通过条件介质处理和共同培养评估了ADSC-巨细胞交叉.
- 采用聚合酶链反应 (PCR),流细胞计,Transwell测定和质谱蛋白质组学来分析细胞极化,分化,迁移和分泌的蛋白质.
主要成果:
- 更硬的 (64 kPa) 生物材料促进了M2巨细胞的两极分化 (增加了CD163,CD206表达),并增强了巨细胞的迁移.
- 在更硬的基板上培养的ADSC分泌了更多的免疫调节蛋白 (LBP,RBP4),改善了修复微环境.
- M2极化巨细胞显著增强ADSC骨质分化 (更高的ALP和ARS水平) 和ADSC迁移,分泌细胞外重塑蛋白 (LRP1).
结论:
- 生物材料硬度是骨组织工程中调节ADSC-巨杂交的关键因素.
- 这种交叉声调节局部免疫反应,影响巨细胞两极分化和ADSC分化.
- 优化生物材料硬度可以通过协调细胞细胞通信和免疫调节来增强骨修复.
