Tailoring surface stiffness to modulate senescent macrophage immunomodulation: Implications for osteo-/angio-genesis in aged bone regeneration

再生(生物学) 间充质干细胞 巨噬细胞 自愈水凝胶 巨噬细胞极化 生物材料 血管生成 化学 免疫系统 细胞生物学 医学 免疫学 癌症研究 生物 生物医学工程 生物化学 体外 有机化学
作者
Yi Zhang,Jinjun Dai,Ruiyue Hang,Ruiyue Hang,Xiaohong Yao,Long Bai,Huaiyu Wang,Di Huang,Ruiqiang Hang,Ruiqiang Hang
出处
期刊:Biomaterials advances [Elsevier BV]
卷期号:165: 214010-214010 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.bioadv.2024.214010
摘要

The application of biomaterials in bone regeneration is a prevalent clinical practice. However, its efficacy in elderly patients remains suboptimal, necessitating further advancements. While biomaterial properties are known to orchestrate macrophage (MΦ) polarization and local immune responses, the role of biomaterial cues, specifically stiffness, in directing the senescent macrophage (S-MΦ) is still poorly understood. This study aimed to elucidate the role of substrate stiffness in modulating the immunomodulatory properties of S-MΦ and their role in osteo-immunomodulation. Our results demonstrated that employing collagen-coated polyacrylamide hydrogels with varying stiffness values (18, 76, and 295 kPa) as model materials, the high-stiffness hydrogel (295 kPa) steered S-MΦs towards a pro-inflammatory M1 phenotype, while hydrogels with lower stiffness (18 and 76 kPa) promoted an anti-inflammatory M2 phenotype. The immune microenvironment created by S-MΦs promoted the bioactivities of senescent endothelial cells (S-ECs) and senescent bone marrow mesenchymal stem cells BMSCs (S-BMSCs). Furthermore, the M2 S-MΦs, particularly incubated on the 76 kPa hydrogel matrices, significantly enhanced the ability of angiogenesis of S-ECs and osteogenic differentiation of S-BMSCs, which are crucial and interrelated processes in bone healing. This modulation aided in reducing the accumulation of reactive oxygen species in S-ECs and S-BMSCs, thereby significantly contributing to the repair and regeneration of aged bone tissue.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
UHPC完成签到,获得积分10
刚刚
李菲完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
久忆浅黎关注了科研通微信公众号
1秒前
充电宝的应助被荧光绿土豆泥采纳,获得10
1秒前
1秒前
zzz关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
3秒前
biu关闭了biu的文献求助
3秒前
3秒前
YRHM完成签到 ,获得积分10
3秒前
飞鱼发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
JIA发布了新的文献求助10
4秒前
完美世界的应助被syy采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2的应助被Yuan采纳,获得30
5秒前
酷酷迎曼发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
隐形寒香发布了新的文献求助10
6秒前
冬柳完成签到,获得积分10
6秒前
wangyumumu的应助被zhangll采纳,获得10
6秒前
想办法给完成签到,获得积分10
6秒前
lll完成签到,获得积分10
6秒前
风起云涌完成签到,获得积分10
6秒前
坦率从云发布了新的文献求助10
7秒前
冬柳发布了新的文献求助10
8秒前
Yuan发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
UHPC发布了新的文献求助10
9秒前
1111完成签到,获得积分20
10秒前
科研通AI6.4的应助被阿容采纳,获得10
10秒前
NorthWang发布了新的文献求助10
10秒前
拼搏冬瓜完成签到,获得积分10
11秒前
60岁刚当博导完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Rico_发布了新的文献求助10
13秒前
Lori发布了新的文献求助10
14秒前
美好行天完成签到,获得积分10
14秒前
小二郎的应助被Kunpeng采纳,获得150
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CODESSA 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7856836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9375264
关于积分的说明 20697560
捐赠科研通 7455121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3345876
关于科研通互助平台的介绍 2488295
邀请新用户注册赠送积分活动 2369936