巨噬细胞的骨免疫学效应在骨修复中的应用2022-11-22 09:42:15
M2巨噬细胞分泌白细胞介素4、白细胞介素10、转化生长因子β1及骨形态发生蛋白2等抗炎因子和生长因子,对破骨细胞生成的影响并不一致。研究表明,白细胞介素4、白细胞介素10和转化生长因子β1抑制破骨细胞的形成和分化。白细胞介素4通过两种主要机制抑制破骨细胞的生成:下调RANKL和上调成骨细胞中的骨保护素表达;抑制与破骨细胞分化相关的两条信号通路NF-κB和MAPK。白细胞介素10和转化生长因子β1都通过减少活化T细胞核因子1表达来抑制RANKL诱导的破骨细胞生成。骨形态发生蛋白2是破骨细胞和成骨细胞中对骨形态发生蛋白研究最多的,除了显示出对成骨细胞的积极作用外,还能直接刺激破骨细胞的分化或通过增加成骨细胞RANK表达间接促进破骨细胞分化和骨吸收。此外,骨形态发生蛋白2也可以激活NFATc1转录因子,NFATc1通过RANKL的转录激活促进破骨细胞分化,形成正反馈通路。值得说明的是,目前的研究大多专注于巨噬细胞对破骨细胞或成骨细胞的影响,而忽略了骨免疫学强调的巨噬细胞和骨骼细胞的双向效应。因此为了更深入地理解及应用骨免疫学,未来有必要加强成骨细胞和破骨细胞对巨噬细胞影响的研究。传统的骨缺损治疗方法存在诸多局限,例如自体骨移植的骨量有限且造成局部组织损伤;同种异体/异种移植物存在免疫排斥反应和医学伦理问题;金属植入物缺乏正常骨骼应有的生物学功能,且容易引起异物反应,不利于新骨生长等,由此开发具有免疫调节特性的生物材料甚至将其用于骨组织工程成为极具潜力的骨缺损治疗方案。随着对骨免疫学领域的不断深入,研究人员发现通过干预巨噬细胞,调节局部免疫微环境是减轻植入物触发的异物反应、促进骨修复的关键手段,而并非是制造能够最大限度减少异物反应的惰性生物材料。所以,用于调节巨噬细胞表型的各种生物材料修饰策略在近些年得到飞速发展。接下来将从多个方面回顾各种具有骨免疫调节特性的生物材料的设计策略。
出自《巨噬细胞的骨免疫学效应》作者田雨一,刘立宏。
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