پلاریزه شدن ماکروفاژ در تشکیل استخوان هدایت شده بوسیله سرامیک های فسفات کلسیم نقش بازی می کند

تاریخ انتشار: جمعه 16 اسفند 1398 | امتیاز: Article Rating

برای بررسی نقش های ماکروفاژها در تشکیل استخوان هدایت شده با مواد، دو سرامیک فسفات کلسیم(TCP) با شیمی مشابه و مقیاس های متنوع از توپوگرافی سطحی در این مطالعه استفاده شدند. بعد از  ایمپلنت شدن به صورت زیر جلدی در موش FVB برای هشت هفته، TCPs (سرامیک های TCPs که با توپوگرافی سطحی کمتر از میکرون ایمپلنت شدند) استخوان تشکیل دادند، در حالی که TCPb(سرامیک های TCP با توپوگرافی سطحی کمتر از میکرون) استخوان تشکیل ندادند، که نشان دهنده نقش حیاتی مقیاس توپوگرافی سطحی در تشکیل استخوانی هدایت شده با مواد بود. حذف ماکروفاژها با کلودرونات لیپوزومی(LipCold) موجب بلوک شدن تشکیل استخوانی هدایت شده با TCPs شد که نشان دهنده نقش ماکروفاژها در تشکیل استخوان هدایت شده با مواد بود. سلول های ماکروفاژی(مانند سلول های RAW264.7) کشت شده روی TCPs در شرایط آزمایشگاهی به ماکروفاژهای ترمیم کننده بافتی قطبی شدند که بوسیله بیان ژن  و تولید سیتوکین نشان داده شد، در حالی که روی TCPs به ماکروفاژهای پیش التهابی تبدیل شدند. توپوگرافی سطحی کمتر از میکرون مربوط به سرامیک های فسفات کلسیم، قطبی شدن ماکروفاژها را از طریق مسیرهای PI3K/AKT با تنظیم سینرژیک اینتگرین B1 هدایت کرد. در نهایت، قطبی شدن ماکروفاژهای ترمیم بافتی روی TCPs منجر به تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی در شرایط برون تنی شد. در ایمپلنت کردن اولیه در موش FVB، TCPs ماکروفاژهای بیشتری را فرا خواند که با گذشت زمان بیشتر به سمت ماکروفاژهای ترمیم بافتی قطبی شدند. داده های حاضر نقش های مهم قطبی شدن ماکروفاژها در تشکیل استخوان هدایت شده بوسیله سرامیک های فسفات کلسیم را نشان می دهد.

J Mater Chem B. 2020 Feb 18. doi: 10.1039/c9tb02932j. [Epub ahead of print]

Macrophage polarization plays roles in bone formation instructed by calcium phosphate ceramics.

Li M1Guo X1Qi W1Wu Z1de Bruijn JD2Xiao Y1Bao C1Yuan H3.

Abstract

To investigate the roles of macrophages in material-instructed bone formation, two calcium phosphate (TCP) ceramics with the same chemistry but various scales of surface topography were employed in this study. After being implanted subcutaneously in FVB mice for 8 weeks, TCPs (TCP ceramics with submicron surface topography) gave rise to bone formation, while TCPb (TCP ceramics with micron surface topography) did not, showing the crucial role of surface topography scale in material-instructed bone formation. Depletion of macrophages with liposomal clodronate (LipClod) blocked such bone formation instructed by TCPs, confirming the role of macrophages in material-instructed bone formation. Macrophage cells (i.e. RAW 264.7 cells) cultured on TCPs in vitro polarized to tissue repair macrophages as evidenced by gene expression and cytokine production, while polarizing to pro-inflammatory macrophages on TCPb. Submicron surface topography of TCP ceramics directed macrophage polarization via PI3K/AKT pathways with the synergistic regulation of integrin β1. Finally, the tissue repair macrophage polarization on TCPs resulted in osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in vitro. At early implantation in FVB mice, TCPs recruited more macrophages which polarized towards tissue repair macrophages with time. The present data demonstrate the important roles of macrophage polarization in bone formation instructed by calcium phosphate ceramics.

PMID: 32067012
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان