Enligt en studie publicerad i Science Advances , har en forskargrupp ledd av professor Wu Chengtie från Shanghai Institute of Ceramics vid den kinesiska vetenskapsakademin utvecklat en multicellulär byggnadsställning baserad på oorganisk biokeramik för att uppnå immunmodulering och integrerad regenerering vid sena-till-ben-skador, d.v.s. skador som inträffar kl. gränssnittet sen-ben.
Begränsning av motorisk aktivitet på grund av förlust av naturlig struktur är en viktig orsak till försämrad livskvalitet hos patienter som lider av sena-till-benskador. Konventionella biomaterial för behandling av sena-till-ben-skador fokuserar på att förbättra den regenerativa förmågan hos senor eller benvävnader för att främja återställandet av naturlig struktur. Men på grund av försummelsen av immunmiljön vid gränssnittet och avsaknaden av regenerativ multivävnadsfunktion är det fortfarande svårt att uppnå tillfredsställande resultat.
För att motverka detta problem kombinerade forskarna mangansilikat (MS) nanopartiklar med senor/ben-relaterade celler för att konstruera en immunmodulerande multicellulär ställning med användning av skiktad cellfördelning för att uppnå integrerad sena-till-ben-regenerering.
Enligt forskarna gjorde integrering av biomimetisk celldistribution och MS-nanopartiklar det möjligt för de flercelliga byggnadsställningarna att samtidigt inducera tenogen differentiering av senstam-/progenitorceller i de övre lagren och osteogen differentiering av mesenkymala benmärgsstamceller i de nedre lagren.
Vidare kunde kanin- och råttarotatorkuff-revor behandlade med de immunmodulerande multicellulära byggnadsställningarna samtidigt uppnå immunmodulering, återställande av gränssnittsmikrostruktur och funktionell återhämtning.
Dessutom bekräftades rollen av immunmodulerande processer i ställningsspecifik differentiering genom att implantera MS nanopartikel multicellulära ställningar i en makrofagutarmad råttmodell.
Resultatet av samodlingsmodellen med makrofager visade att MS-nanopartiklar förbättrade den specifika differentieringen av multicellulära byggnadsställningar via reglering av makrofager, vilket huvudsakligen tillskrevs utsöndringen av PGE2-faktor i makrofager inducerad av Mn-joner.
Denna forskning visar att dessa flercelliga byggnadsställningar baserade på oorganiska biomaterial erbjuder ett nytt koncept för att uppnå immunmodulering och integrerad regenerering av sena-ben och andra gränssnitt mellan mjuk och hård vävnad.
Mer information: Lin Du et al, Immunmodulerande multicellulära byggnadsställningar för senor-till-ben-regenerering, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adk6610
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
