HA-PEI/miR-223纳米递释系统调控M2型巨噬细胞极化促进内植物-宿主骨整合的研究

批准号:
81772361
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
毛远青
依托单位:
学科分类:
H0605.骨、关节、软组织移植与重建
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
武文、于德刚、龙腾、江淦、徐嘉炜、吴传龙、聂彬恩
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中文摘要
巨噬细胞分为M1和M2两种表型,在骨重建时先由M1主导炎症反应清除损伤组织,然后极化为M2促进骨生成,此“炎症→骨生成”是维持骨组织稳态必不可少的过程。miR-223是此过程中巨噬细胞极化的主要调控者。骨内植物引起以M1为主的持续炎症反应,阻碍了M1向M2表型极化,使骨重建陷于停滞而至整合失败。传统采用的提高内植物整合方法的实质是减少巨噬细胞聚集,因局部缺乏“炎症→骨生成”过程而失败。本项目推测,如果调控巨噬细胞由M1向M2表型极化,引导炎症尽快过渡到修复阶段,即有可能增加局部骨生成,达到提高内植物-宿主骨整合的目的。据此,本项目首先制备HA-PEI/miR-223纳米递释系统,调控巨噬细胞向M2表型极化,然后采用山羊动物模型,观察内植物周围骨生成情况,探讨通过调控巨噬细胞表型提高内植物-宿主骨整合的可能性,从而为提高人工关节的长期稳定性、为修复假体周围骨缺损提供新思路和新方法。
英文摘要
Osteal macrophages can be classified into two phenotypes: M1 and M2. In bone remodeling, M1 dominant inflammation to eliminate the injured bone tissues. Then M1 polarizes to M2 phenotype to promote osteogenesis. This inflammation-osteogenesis processes is essential to bone homeostasis. miR-223 is a key regulator in macrophages phenotype polarization. The bone implants stimulate chronic inflammatory and fibrous response dominated by M1, preventing M2 polarization and bone formation. That may lead to bone remodeling arrest and failure of implant-host bone integration. The traditional methods to inhibit the inflammation fail to diminish macrophages accumulation, thus preventing inflammation-osteogenesis processes. We hypothesize that through regulating macrophages towards M2 polarization, the inflammation may be transit to osteogenesis process rapidly, hence promoting bone formation around implant and ultimately towards implant-host bone integration. The goat implant-bone models are used in this research, through HA-PEI/miR-223 nanodelivery system target regulation, to explore the possibility of implant-host bone integration enhancement by M2 polarization. This research could provide new method to enhance long term stability of prosthesis and improve bone defect reconstruction, as well as new theoretical basis for cellular immunology of bone implants.
巨噬细胞分为M1和M2两种表型,在骨重建时先由M1主导炎症反应清除损伤组织,然后极化为M2促进骨生成,此“炎症→骨生成”是维持骨组织稳态必不可少的过程。骨内植物引起以M1为主的持续炎症反应,阻碍了M1向M2表型极化,使骨重建陷于停滞而至整合失败。传统采用的提高内植物整合方法的实质是减少巨噬细胞聚集,因局部缺乏“炎症→骨生成”过程而失败。本项目推测,如果调控巨噬细胞由M1向M2表型极化,引导炎症尽快过渡到修复阶段,即有可能增加局部骨生成,达到提高内植物-宿主骨整合的目的。据此本项目通过材料调控巨噬细胞向M2表型极化,然后采用大鼠颅骨缺损动物模型,观察内植物周围骨生成情况,探讨通过调控巨噬细胞表型提高内植物-宿主骨整合的可能性,从而为提高人工关节的长期稳定性、为修复假体周围骨缺损提供新思路和新方法。实验表明,通过M1/M2型巨噬细胞标志物(M1-CD86;M2-CD206)免疫荧光染色和流式细胞法,观察材料对腹腔来源巨噬细胞表型的影响,结果显示,钛颗粒存在下,巨噬细胞向M1方向分化,加入材料后,在M1表型的基础上,巨噬细胞向M2型分化,表明磨损颗粒促进M1型巨噬细胞分化,而材料则可逆转该现象,抑制巨噬细胞往M1方向分化,促进其往M2型分化。之后本实验使用前述实验巨噬细胞的条件培养基分别培养成骨细胞、破骨细胞,结果显示钛颗粒存在下,成骨细胞分化受到抑制,破骨细胞分化得到增强,而加入材料后此现象得到转变,表明制备的材料在促进M2型巨噬细胞分化之后,可以进一步促进成骨分化同时抑制破骨分化。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Titanium particle‑mediated osteoclastogenesis may be attenuated via bidirectional ephrin‑B2/eph‑B4 signaling in vitro.
钛颗粒介导的破骨细胞生成可能通过体外双向肝配蛋白 B2/eph B4 信号减弱
DOI:10.3892/ijmm.2018.3780
发表时间:2018-10
期刊:International journal of molecular medicine
影响因子:5.4
作者:Ge YW;Liu ZQ;Sun ZY;Yu DG;Feng K;Zhu ZA;Mao YQ
通讯作者:Mao YQ
Impaired Autophagy in the Fibroblasts by Titanium Particles Increased the Release of CX3CL1 and Promoted the Chemotactic Migration of Monocytes
钛颗粒损伤成纤维细胞自噬增加CX3CL1释放并促进单核细胞趋化迁移
DOI:10.1007/s10753-019-01149-0
发表时间:2020-04-01
期刊:INFLAMMATION
影响因子:5.1
作者:Wu,Wen;Wang,Lei;Hao,Yong-Qiang
通讯作者:Hao,Yong-Qiang
Prediction of Postoperative Stem Anteversion in Crowe Type II/III Developmental Dysplasia of the Hip on Preoperative Two-Dimensional Computed Tomography
术前二维计算机断层扫描预测克罗 II/III 型髋关节发育不良术后柄前倾
DOI:10.1016/j.arth.2019.09.037
发表时间:2020-02-01
期刊:JOURNAL OF ARTHROPLASTY
影响因子:3.5
作者:Yu, Degang;Zeng, Yiming;Mao, Yuanqing
通讯作者:Mao, Yuanqing
Ursolic acid loaded-mesoporous bioglass/chitosan porous scaffolds as drug delivery system for bone regeneration
负载熊果酸的介孔生物玻璃/壳聚糖多孔支架作为骨再生的药物递送系统
DOI:10.1016/j.nano.2018.10.010
发表时间:2019-06-01
期刊:NANOMEDICINE-NANOTECHNOLOGY BIOLOGY AND MEDICINE
影响因子:5.4
作者:Ge, Yu-Wei;Lu, Jia-Wei;Zhu, Zhen-An
通讯作者:Zhu, Zhen-An
Magnoflorine Suppresses MAPK and NF-κB Signaling to Prevent Inflammatory Osteolysis Induced by Titanium Particles In Vivo and Osteoclastogenesis via RANKL In Vitro
Magnoflorine 抑制 MAPK 和 NF-kappa B 信号传导,防止体内钛颗粒诱导的炎症性骨溶解,并通过 RANKL 体外预防破骨细胞生成
DOI:10.3389/fphar.2020.00389
发表时间:2020-04-02
期刊:FRONTIERS IN PHARMACOLOGY
影响因子:5.6
作者:Sun, Zhenyu;Zeng, Junkai;Mao, Yuanqing
通讯作者:Mao, Yuanqing
成骨细胞和破骨细胞间ephrinB2/EphB4双向信号通讯机制在磨损颗粒诱导骨重建失衡中的作用
- 批准号:81572158
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:毛远青
- 依托单位:
国内基金
海外基金
