免疫调节性生物材料诱导心脏瓣膜原位再生的机制研究
批准号:
81930052
项目类别:
重点项目
资助金额:
297.0 万元
负责人:
董念国
依托单位:
学科分类:
组织器官再生机制与调控
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
董念国
中文摘要
生物材料调节免疫反应诱导组织修复再生是研究热点。本项目对具自主知识产权的去细胞瓣膜,应用酶敏感型聚乙二醇(PEG)水凝胶和负载miRNA的聚己内酯(PCL)纳米颗粒进行功能化修饰。旨在:1)PEG水凝胶改变材料表面特征,影响中性粒细胞、单核细胞黏附,减轻继发性损伤,揭示Mac-1/SLAM7对蛋白吸附调控免疫反应机制;2)免疫细胞分泌基质金属蛋白酶降解PEG水凝胶,所释放PCL纳米颗粒借助叶酸识别靶向作用于巨噬细胞,miR-223诱导巨噬细胞向M2型极化,加速炎症消退;3)植入体内诱导内皮祖细胞等迁移、增殖与分化,促进瓣膜材料细胞化,探讨HMGB1/CXCR4在免疫反应影响修复再生的作用。本项目构建免疫调节性生物材料,调控组织工程心脏瓣膜免疫微环境,阐明瓣膜材料影响蛋白吸附、关键免疫细胞表型转化及干细胞修复等方面机制,为实现心脏瓣膜原位再生提供坚实基础。
英文摘要
It is a research hotspot that biomaterials induce tissue repair and regeneration by regulating immune response. This project is to functionalize the decellularized valve with the independent intellectual property rights by using enzyme-sensitive polyethylene glycol (PEG) hydrogel and miRNA-loaded polycaprolactone (PCL) nanoparticles. The aims are the following: 1) PEG Hydrogel changes the surface characteristics of the material, affects the adhesion of neutrophils and monocytes, and reduces secondary damage, which may reveal the mechanism of Mac-1/SLAM7 absorbing protein to regulate immune response; 2) matrix metalloproteinase secreted by immune cells degrade PEG hydrogel, and the released PCL nanoparticles target the macrophages with folate. miR-223 induces the transformation of macrophage to M2 type, accelerating inflammation subsides; 3) The biomaterial implanted in vivo induce migration, proliferation and differentiation of endothelial progenitor cells, promoting the cellularization of decellularized valves. And the role of HMGB1/CXCR4 in the immune response which influences repair and regeneration is explored. This project fabricates immunomodulatory biomaterials that regulate the immune microenvironment of tissue engineering heart valve, and clarifies the mechanisms of valve material affecting protein adsorption, key immune cell phenotype transformation and stem cell repair, which provides a solid foundation for regeneration of heart valves in situ.
生物材料调节免疫反应诱导组织修复再生是研究热点。本项目基于拥有自主知识产权的去细胞瓣膜,提出了一种基于MMP敏感型水凝胶负载靶向纳米颗粒的免疫调节性心脏瓣膜材料构建策略。利用半乳糖修饰的人血清白蛋白纳米颗粒靶向巨噬细胞递送microRNA-93 mimics (miR-93@HSA NPs),从而诱导其分化为M2亚型;同时采用MMP敏感型水凝胶负载纳米颗粒,实现酶响应性释放纳米颗粒,为瓣膜再生提供有利的免疫微环境。结果显示miR-93@HSA NPs表现出良好的诱导巨噬细胞向M2表型极化的能力。该瓣膜材料与HUVECs或raw264.7共培养具有良好的细胞相容性和促进巨噬细胞极化作用。植入小动物腹主动脉,该瓣膜材料可以减少早期炎症损伤,促进内皮化并实现细胞外基质重塑。转录组测序揭示免疫调节性瓣膜材料促进内皮化的机制,关键基因为α7nAChR,涉及ERK、AKT等与再生相关的通路。本项目以低免疫原性的去细胞瓣膜材料为基础,综合运用靶向性纳米颗粒构建和环境敏感型水凝胶制备技术,制备了具有独立自主知识产权的免疫调节性瓣膜材料,调控组织工程心脏瓣膜免疫微环境,获得类似天然瓣膜的细胞成分和细胞外基质,为实现心脏瓣膜原位再生提供坚实基础。
基于MTC技术探讨整合素αvβ3力学传导调控VICs钙化机制研究
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批准号:81873503
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:董念国
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依托单位:
组织引导性生物材料激活干细胞调控心脏瓣膜再生机制研究
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批准号:31330029
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项目类别:重点项目
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资助金额:275.0万元
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批准年份:2013
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负责人:董念国
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依托单位:
SOCS调控炎症反应防治心脏瓣膜钙化机制研究
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批准号:81270297
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2012
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负责人:董念国
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依托单位:
"组织工程化"模型探讨剪切力诱导心脏瓣膜钙化的机制研究
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批准号:81170214
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2011
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负责人:董念国
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依托单位:
枝化状PEG修饰去细胞瓣构建组织工程心脏瓣膜支架机制研究
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批准号:30872540
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2008
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负责人:董念国
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依托单位:
构建新型复合支架调控组织工程瓣膜力学性能机制研究
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批准号:30571839
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项目类别:面上项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2005
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负责人:董念国
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依托单位:
生物信号调控天然支架组织工程瓣膜力学强度
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批准号:30371414
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项目类别:面上项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2003
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负责人:董念国
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依托单位:
国内基金
海外基金