Nano-particle mediated M2 macrophage polarization enhances bone formation and MSC osteogenesis in an IL-10 dependent manner

间充质干细胞 巨噬细胞极化 免疫系统 材料科学 细胞因子 细胞生物学 脚手架 再生(生物学) 巨噬细胞 组织工程 体外 骨愈合 生物医学工程 免疫学 化学 生物 医学 解剖 生物化学
作者
Olwyn R. Mahon,David C. Browe,Tomas Gonzalez‐Fernandez,Pierluca Pitacco,I. Whelan,Stanislas Von Euw,Christopher Hobbs,Valeria Nicolosi,Kyle T. Cunningham,Kingston H. G. Mills,Daniel J. Kelly,Aisling Dunne
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier BV]
卷期号:239: 119833-119833 被引量:353
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2020.119833
摘要

Engineering a pro-regenerative immune response following scaffold implantation is integral to functional tissue regeneration. The immune response to implanted biomaterials is determined by multiple factors, including biophysical cues such as material stiffness, topography and particle size. In this study we developed an immune modulating scaffold for bone defect healing containing bone mimetic nano hydroxyapatite particles (BMnP). We first demonstrate that, in contrast to commercially available micron-sized hydroxyapatite particles, in-house generated BMnP preferentially polarize human macrophages towards an M2 phenotype, activate the transcription factor cMaf and specifically enhance production of the anti-inflammatory cytokine, IL-10. Furthermore, nano-particle treated macrophages enhance mesenchymal stem cell (MSC) osteogenesis in vitro and this occurs in an IL-10 dependent manner, demonstrating a direct pro-osteogenic role for this cytokine. BMnPs were also capable of driving pro-angiogenic responses in human macrophages and HUVECs. Characterization of immune cell subsets following incorporation of functionalized scaffolds into a rat femoral defect model revealed a similar profile, with micron-sized hydroxyapatite functionalized scaffolds eliciting pro-inflammatory responses characterized by infiltrating T cells and elevated expression of M1 macrophages markers compared to BMnP functionalized scaffolds which promoted M2 macrophage polarization, tissue vascularization and increased bone volume. Taken together these results demonstrate that nano-sized Hydroxyapatite has immunomodulatory potential and is capable of directing anti-inflammatory innate immune-mediated responses that are associated with tissue repair and regeneration.
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
香蕉耳机完成签到 ,获得积分10
1秒前
汉堡包应助好运小陈采纳,获得10
1秒前
SweetyANN发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
2秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
赘婿应助动听的哈哈采纳,获得10
3秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
顾矜应助Zeus采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
菠萝不闲完成签到,获得积分10
4秒前
两只晕虾发布了新的文献求助10
4秒前
coldfish完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
HC发布了新的文献求助20
7秒前
Duck完成签到,获得积分10
7秒前
shenbaowei发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10秒前
窗窗窗雨发布了新的文献求助10
10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
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6941147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8627119
关于积分的说明 18299409
捐赠科研通 6373679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3077990
关于科研通互助平台的介绍 2117439
邀请新用户注册赠送积分活动 2055027