生物材料结合生物活性物质2022-11-22 09:49:19
除了支架表面理化性质修饰外,药物、细胞因子、金属离子、microRNA等单一或多种生物活性物质载入生物材料已被广泛用作调节巨噬细胞极化的有效策略,载入细胞因子(和)或药物已经成为生物材料调节炎症反应和成骨/血管生成能力的一种常用方法。例如,SHEN等将BMP-2载入磷酸钙骨水泥中,证实BMP2-磷酸钙骨水泥诱导比磷酸钙骨水泥更多的M2表型极化和更高的抗炎细胞因子和生长因子的表达。LIU等通过将抗炎药地塞米松载入含重组人BMP-2的多级多孔生物玻璃支架中并调节其释放动力学,通过软骨内骨化实现显著的异位骨形成。还有学者使用TGF-β1制造了一种促进M2巨噬细胞极化和成骨来引导骨再生的骨免疫性生物材料平台。该平台将含有TGF-β1的明胶-肝素微球载入可注射的肝素锂水凝胶中,其中水凝胶不仅充当MS/TGF-β1的递送载体,而且还作为促进成骨的锂离子释放基质,而TGF-β1的释放则引导巨噬细胞进行M2极化。此外,中药天麻素也被应用于生物材料的修饰。LI等开发了一种天麻素-可生物降解聚氨酯/纳米羟基磷灰石复合生物材料,这种生物材料能够触发M2巨噬细胞极化,并增强成骨和血管生成。
镁(Mg)是骨组织中的必需元素,在骨代谢中起着重要作用,也被应用于各种骨修复材料从而发挥免疫调节作用。QI等在β-磷酸三钙支架中掺入不同含量的氧化镁,发现Mg-β-磷酸三钙促进了RAW264.7细胞向M2表型的极化,而氧化镁含量3%的β-磷酸三钙支架则显示出最佳的成骨和血管生成潜力。WU等为了解决磷酸钙骨水泥中Mg降解过快的问题,开发了一种新型含Mg磷酸钙陶瓷,通过持续释放Mg离子,具有长期的机械稳定性和成骨作用。在另一项研究中,HE等在钛表面构建了能够持续释放Mg离子的纳米结构的薄膜,体外实验显示纳米Mg(OH)2薄膜更有利于骨髓源性巨噬细胞的M2极化、小鼠骨髓干细胞的成骨以及人脐静脉内皮细胞的血管生成,体内实验显示纳米Mg(OH)2改良的Ti骨整合增强。
LIANG等也将Mg离子掺入Ti金属中,并证实Ti-0.625Mg(质量分数)合金中Mg离子的降解有利于巨噬细胞从M1至M2表型的序贯活化。除了以上提到的Mg离子和Li离子,锌离子也被掺入微晶生物活性玻璃以调节巨噬细胞表型的序贯活化,诱导人骨髓间充质干细胞体外成骨分化和体内成骨。
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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