Nano Lett:具有不同弹性模量的纳米结构表面通过拉伸巨噬细胞来调节免疫反应

2020-05-08 MedSci原创 MedSci原创

合理的免疫反应是生物材料成功植入人体的关键,设计和制造出调节免疫反应的生物材料是未来的发展趋势。

合理的免疫反应是生物材料成功植入人体的关键,设计和制造出调节免疫反应的生物材料是未来的发展趋势。

 

本工作中,采用水热法在钛的表面构建了三种不同的纳米结构,通过一系列的体外和体内实验,发现纳米结构的长宽比可以影响材料表面的弹性模量,进一步调节免疫细胞行为。这项工作表明,长宽比较大的纳米结构可以赋予材料表面较低的弹性模量,并通过实验和理论分析证实了这一点。纳米结构在细胞吸附力作用下的偏转是拉伸巨噬细胞增强细胞粘附和扩散的实质性因素,进一步诱导巨噬细胞向M1表型分化,导致强烈的免疫反应。反之,材料表面的长宽比较低的纳米结构导致材料表面弹性模量较高,使材料难以发生偏转,形成不利于巨噬细胞粘附和扩散的表面,从而降低免疫反应。此外,分子生物学实验表明,弹性模量对免疫反应的调节主要与NF-κB信号通路有关。

 

这些研究结果表明,可以通过构建具有适当弹性模量的纳米结构表面,通过其对细胞粘附和扩散的影响来调控免疫反应,这为生物材料的表面设计提供了新的启示。

 

原始出处:

 

Lan Chen, Donghui Wang, et al., Nanostructural Surfaces With Different Elastic Moduli Regulate the Immune Response by Stretching Macrophages. Nano Lett. 2019 Jun 12;19(6):3480-3489. doi: 10.1021/acs.nanolett.9b00237. Epub 2019 May 22.

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