鈦植入體骨免疫調(diào)控機理研究取得進展 |
[ 來源: | 作者:本站 | 發(fā)布時間:2018-09-14 | 瀏覽:435次 ] |
鈦及鈦合金是常用的骨植入材料,當(dāng)其植入人體后,體內(nèi)免疫系統(tǒng)會識別為外來的異物,產(chǎn)生免疫反應(yīng)。巨噬細(xì)胞是骨免疫反應(yīng)的主要效應(yīng)細(xì)胞,其功能性表達(dá)會影響隨后的成骨細(xì)胞系行為。鈦植入體表面的二氧化鈦(TiO2)鈍化膜是植入體直接與巨噬細(xì)胞接觸的物質(zhì),對于骨整合具有重要意義。 近日,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員鄭學(xué)斌與曹韞真等開展合作,在鈦植入體對巨噬細(xì)胞炎癥功能調(diào)控的機理研究中取得新進展。研究人員利用原子層沉積技術(shù)結(jié)合紫外輻照及自組裝單分子層方法,在不改變植入體表面形貌的基礎(chǔ)上構(gòu)建TiO2親水薄膜和疏水薄膜,并形成親水與疏水條帶相間的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,相比于疏水表面,親水TiO2薄膜表面更有利于巨噬細(xì)胞向抑炎癥的M2極化表型轉(zhuǎn)變,在親/疏水條帶相間表面能清晰觀察到巨噬細(xì)胞形態(tài)的差異。M2型巨噬細(xì)胞通過分泌較多的相關(guān)因子促進前成骨細(xì)胞的成骨分化和礦化,對骨組織修復(fù)產(chǎn)生有利影響。 相關(guān)機理研究發(fā)現(xiàn),TiO2薄膜表面的親水性可通過影響兩種特異性蛋白(纖連蛋白/FN和纖維蛋白原/FG)的構(gòu)象來調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的炎癥功能。親水表面的FN活性更高,細(xì)胞識別位點RGD更加暴露;而疏水表面的FG活性更高,γ鏈中細(xì)胞識別位點P1、P2片段更加暴露。巨噬細(xì)胞通過β1和β2整聯(lián)蛋白分別識別FN和FG,因此親水表面巨噬細(xì)胞β1整聯(lián)蛋白表達(dá)較高,而疏水表面β2整聯(lián)蛋白更易表達(dá)。進一步研究表明,β1和β2整聯(lián)蛋白能夠分別激活細(xì)胞內(nèi)PI3K/Akt信號通路和NF-κB信號通路,相應(yīng)地促進細(xì)胞向抑炎癥(M2)和促炎癥(M1)表型極化。 |