AM | 口面部肌肉纤维化治疗新方向!阳离子聚合物介导的巨噬细胞重编程在其中起关键抑制作用

学术   2024-11-20 22:18   浙江  

iNature

口面部肌肉在受伤后特别容易发生难治性纤维化,对患者的生活质量产生严重影响,且治疗选择有限。深入了解先天性炎症反应-纤维化发生机制有助于开发肌肉纤维化治疗的新策略。

2024年11月16日,四川大学/美国哥伦比亚大学黄汉尧、美国哥伦比亚大学Kam W. Leong、四川大学/华南理工大学邵丹共同通讯Advanced Materials 在线发表题为Nanomaterial-Mediated Reprogramming of Macrophages to Inhibit Refractory Muscle Fibrosis的研究论文。该研究确定了巨噬细胞在损伤后口面部肌纤维化调节中的关键作用。

作者假设调控巨噬细胞极化和功能将有利于纤维化治疗,采用聚乙烯亚胺功能化设计纳米材料,通过捕获带负电荷的无细胞核酸(cfNA)来调节巨噬细胞表型。体外实验中,这种阳离子纳米材料减少了与巨噬细胞相关的炎症,并在体内预防口面部肌纤维化方面表现出优异效果。单细胞RNA测序显示,阳离子纳米材料通过cfNA介导的TLR7/9-NF-κB信号通路降低促纤维化Gal3+巨噬细胞的比例,促使促纤维化纤维成脂祖细胞(FAP)从产生基质的Fabp4+亚簇转移到基质降解的Igf1+亚簇。该研究强调了一种靶向先天性炎症反应-纤维化发生的策略,并表明阳离子纳米材料可用于治疗难治性纤维化。

口面部肌肉对于言语、咀嚼和呼吸等基本生活活动至关重要。与大多数骨骼肌不同,骨骼肌在受伤后可以完全再生,口面部肌肉在颌面外伤或手术后特别容易发生难治性纤维化。这种特定行为严重影响口颌功能,如腭裂修复后的腭咽功能和言语功能,以及唇手术后的面部形态,对患者的生活质量产生负面影响。口面部肌肉难治性纤维化的主要因素包括不受控制的炎症和细胞外基质产生过多,目前尚无有效的药物治疗。因此,迫切需要一种促进口面部肌肉再生的同时最大限度地减少难治性纤维化的新策略。

损伤后肌肉再生通过损伤相关分子模式(DAMP)诱导的先天炎症反应启动,以释放游离核酸(cfNA)为代表。肌肉再生的成功取决于先天炎症反应-纤维化稳态,涉及多种细胞类型的复杂协调,包括响应DAMP的巨噬细胞和产生细胞外基质的纤维成脂祖细胞(FAP)。巨噬细胞通过调节FAP以抑制细胞外基质形成,在纤维化中发挥重要作用。因此,不同极化类型的巨噬细胞调节FAPs的功能,影响受伤后的肌肉再生。基于此,作者假设协调巨噬细胞极化和功能可以为难治性口面部肌纤维化提供可行的治疗策略。

图1 巨噬细胞表型转换与受伤后口面部肌的再生和纤维化相关(摘自Advanced Materials

基于阳离子聚合物的cfNA捕获策略已显示出对各种炎症性疾病的治疗效果,可以协调巨噬细胞极化并帮助缓解疾病。该研究利用聚乙烯亚胺官能化的二硒醚桥联介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN-PEI)作为阳离子纳米材料,利用其通过捕获带负电荷的cfNAs来调节巨噬细胞表型的能力,治疗口面部肌纤维化。首先,确定巨噬细胞表型转换与受伤后人类口面部肌肉的再生和纤维化密切相关。随后,研究了MSN-PEI在口面部肌纤维化小鼠模型中的治疗效果,并探讨了巨噬细胞调节如何影响FAP介导的纤维化。该阳离子纳米材料能够通过巨噬细胞-FAP相互作用协调纤维化,在治疗难治性口面部肌纤维化方面成效显著。


参考消息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202410368

END

内容为【iNature】公众号原创,

转载请写明来源于【iNature】

微信加群


iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群(16个PI群及64个博士群),同时更具专业专门组建了相关专业群(植物,免疫,细胞,微生物,基因编辑,神经,化学,物理,心血管,肿瘤等群)。温馨提示:进群请备注一下(格式如学校+专业+姓名,如果是PI/教授,请注明是PI/教授,否则就直接默认为在读博士,谢谢)。可以先加小编微信号(love_iNature),或者是长按二维码,添加小编,之后再进相关的群,非诚勿扰。



投稿、合作、转载授权事宜

请联系微信ID:13701829856 或邮箱:iNature2020@163.com


觉得本文好看,请点这里!

iNature
专注前沿科学动态,传递科普信息。
 最新文章