巨噬細胞清除劑ClodronateLiposomes清除大鼠肩袖撕裂模型巨噬細胞

更新時間：2026-05-23 點擊次數：114次

肌肉骨骼系統，尤其是腱?骨界面，在人體運動功能中發揮著關鍵作用 (1)。腱?骨界面是肌腱與骨骼的附著部位，由肌腱、纖維軟骨和骨組織構成，相鄰組織間呈漸進、連續的過渡結構 (2?4)。這種特殊結構的界面能夠有效緩解應力集中 (5,6)。當發生損傷時，由于其生理結構復雜、自身再生能力較弱，臨床手術治療往往易形成瘢痕組織，而非天然的腱?骨界面結構，導致再損傷風險較高 (5,7)。

在腱?骨損傷修復領域，傳統生物材料生物功能單一，僅能促進骨整合或肌腱成熟 (8?11)。近年來，研究人員開發出雙相或多相支架，可同時作用于界面處的多種組織 (12,13)。例如，楊等人 (14) 通過巰基與銅（Cu）、鋅（Zn）離子交聯，構建了基于雙金屬離子的梯度水凝膠；朱等人 (13) 設計了一種三相支架，上層為陣列孔道結構、中層具備礦物成分梯度、底層為礦化反蛋白石區域；為更真實地模擬界面組分，唐等人 (15) 制備了梯度書頁狀三相支架，由脫細胞肌腱、纖維軟骨及骨組織構成。盡管腱?骨損傷的修復效果已得到改善，但界面處瘢痕組織形成與運動功能受限的問題仍難以避免 (1,5)。

主要原因之一是，目前研發的多數生物材料僅聚焦于調控與腱?骨直接相關的生物學功能 (16,17)，如成骨分化或成腱分化，卻忽視了損傷部位周圍的三維微環境，尤其是體內免疫細胞引發的炎癥反應 (12,18,19)。在各類免疫細胞中，巨噬細胞因與肌腱纖維化密切相關，在腱?骨損傷研究中受到越來越多關注 (20,21)。既往研究表明，減少腱?骨界面 M1 型巨噬細胞聚集、誘導 M2 型巨噬細胞極化，可獲得更優的組織學與生物力學性能 (22,23)。但受較高的肌肉負荷與應力影響，腱?骨界面處巨噬細胞的 M1/M2 表型轉換常發生延遲，進而引發慢性炎癥 (21,24)。

免疫微環境通常決定組織損傷的修復結局 (25?27)。適度炎癥反應可啟動組織修復，而過度炎癥會阻礙修復進程，誘導損傷部位形成病理性纖維化或瘢痕結構，使生物材料喪失預期功能 (25,28?30)。因此，理想的腱?骨組織工程支架除具備多組織再生能力外，還需充分兼顧三維生物微環境的免疫調控功能。

近年來，基于生物打印技術的三維多細胞支架已廣泛應用于復雜組織再生領域 (31?33)。這類多細胞支架可根據需求個性化調控生物墨水組分，實現細胞?細胞、細胞?周圍微環境的相互作用調控 (34?36)；同時能夠便捷模擬復雜組織的組分與結構，對腱?骨界面的微觀結構重建具有積極作用 (37,38)，為構建理想的腱?骨組織工程支架提供了新思路。

要實現免疫調控與一體化再生，生物墨水的設計至關重要。本課題組前期研究發現，硅酸鹽生物陶瓷可通過釋放生物活性離子構建適宜的生理微環境，進而調控細胞行為與細胞間信號交流 (39?41)。硅（Si）是骨骼與結締組織的組成元素之一，已被用于軟硬組織損傷修復 (42,43)；錳（Mn）是生物體內多種關鍵酶的重要輔因子，有研究表明錳缺乏會造成細胞黏附、增殖及分化能力受損 (45)。此外，錳離子可促進血管生成，而血管生成是成骨與成腱過程的必要條件 (36,46,47)。已有研究證實，含錳生物材料可抑制腫瘤壞死因子?α（TNF?α）、白細胞介素?6（IL?6）、抑瘤素 M（OSM）、白細胞介素?1β（IL?1β）等典型促炎基因的表達，同時上調巨噬細胞內白細胞介素?10（IL?10）、精氨酸?1（Arg?1）、CD206 及血管內皮生長因子（VEGF）等抗炎基因的表達 (36)。基于硅、錳元素的上述特性，我們推測復合錳?硅基生物材料的生物墨水，可賦予多細胞支架調控免疫、實現腱?骨損傷一體化再生的潛力。

本研究成功構建了基于硅酸錳（MS）納米顆粒的多細胞支架，用于腱?骨損傷的免疫調控與一體化再生。具體而言，支架內分層分布肌腱干 / 祖細胞（TSPCs）與骨髓間充質干細胞（BMSCs），實現對腱?骨界面的仿生模擬（圖 1）。得益于多細胞排布與硅酸錳納米顆粒的協同作用，該多細胞支架在體外展現出良好的免疫調控能力與腱?骨一體化再生潛力。將多細胞支架植入兔與大鼠肩袖撕裂（RCT）模型后，可同時實現免疫調控、界面微觀結構重建及運動功能恢復。隨后，我們將硅酸錳基多細胞支架植入巨噬細胞耗竭大鼠體內，進一步闡明免疫調控過程對支架特異性分化的作用，并深入探究錳離子通過免疫調控促進腱?骨界面再生的分子機制。綜上，構建免疫調節型多細胞支架，為軟硬組織界面的一體化再生提供了前景的新策略。

巨噬細胞清除劑ClodronateLiposomes清除大鼠肩袖撕裂模型巨噬細胞的解決方案，可以參考改文獻。

為探究巨噬細胞耗竭對硅酸錳（MS）納米顆粒復合支架促再生效果的影響，參照已有文獻方法 (57) 構建 SD 大鼠巨噬細胞耗竭模型。采用 ** 氯膦酸二鈉脂質體（荷蘭 LIPOSOMA 公司產品）** 耗竭巨噬細胞。首先，將 6 周齡雄性 SD 大鼠隨機分為兩組：一組給予脂質體包裹的磷酸鹽緩沖液（GelMA?cells?MS+PBS 組），另一組給予氯膦酸二鈉脂質體（GelMA?cells?MS + 氯膦酸二鈉組）。所有大鼠均于支架植入前第 1、3 天接受注射處理。剃除大鼠背部毛發后，使用碘伏溶液對背部皮膚進行消毒；隨后于背部一側構建皮下腔隙，用于植入支架，采用 4?0 號 Ethibond 縫線縫合皮膚切口。自術后第 1 天起，每 3 天在腔隙內局部注射無菌氯膦酸二鈉脂質體或脂質體包裹的磷酸鹽緩沖液（劑量 50 mg/kg）。術后 2 周處死大鼠并取出支架。分析實驗結果時，研究人員對動物分組采用盲法。

清除效果：