从骨科植入物中释放的纳米粒子通过激活SNAI2诱导肌肉纤维化
Gengming Zhang1,2, Linhua Deng1,2, Zhongjing Jiang1,2
1Department of Spine Surgery and Orthopaedics, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha, Hunan, 410008, China.
Journal of nanobiotechnology
|August 30, 2024
概括
骨科植入物可以释放纳米颗粒,导致肌肉纤维化. 在这个过程中,SNAI2基因起着关键作用,为植入物相关并发症提供潜在的治疗点.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 合金由于其生物相容性,在骨科植入物中被广泛使用.
- 由于潜在的材料降解和释放,人们对植入物对健康的长期影响存在担忧.
- 了解对植入物磨损颗粒的生物反应对于患者安全至关重要.
研究的目的:
- 为了研究植入物对周围组织的影响.
- 确定植入物相关组织反应背后的机制.
- 评估SNAI2在诱导纤维化中的作用.
主要方法:
- 分析已开口的植入物和患者邻近的组织.
- 组织学检查和组织中的含量量定量.
- 转录学分析以确定分子通路.
- 使用动物和斑马鱼模型进行体内研究.
- 用二氧化纳米颗粒 (TiO2 NPs) 和细胞培养进行体外实验.
主要成果:
- 在植入物表面和相邻组织中观察到纳米级腐蚀缺陷和纳米粒子沉积.
- 植入物附近的肌肉组织显示有纤维增殖,含量增加与接近相关.
- 转录组学揭示了SNAI2上调和PI3K/AKT通路激活.
- 在体内和体外模型中证实暴露会诱导纤维化,由SNAI2.2介导.
- 通过Snai2 Knockdown,显著减少了与植入物相关的纤维化.
结论:
- 植入物释放纳米颗粒进入周围组织,导致肌肉纤维化.
- 依赖SNAI2的信号传递是调解诱导纤维化的关键途径.
- 针对SNAI2可能提供一种治疗策略,以减轻与植入物相关的纤维化并发症.
