甲氧基聚乙二醇修饰促进异种脱细胞脂肪基质体内再生的实验研究

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背景:软组织缺损的修复重建是临床上目前亟待解决的问题。脱细胞脂肪基质(Acellular Adipose Matrix,AAM),因其原材料来源广泛、具有异体/异种应用潜力并能够在移植后自发诱导成脂,是未来解决软组织缺损的理想填充剂。但是,目前通过传统方式制备的脱细胞脂肪基质,内含的生物活性成分在制备过程中大量流失/破坏,移植后无法实现稳定且大范围的成脂结果。本课题组前期通过改良制备流程,以快速、温和的脱细胞流程研发出一种新型脱细胞脂肪基质(Mild Acellular Adipose Matrix,M-AAM),相比传统AAM产品保留更多生物活性成分并能够实现更好的体内成脂结果。然而,M-AAM内依旧残留了少量的抗原成分,因此限制了其在体内的生物学性能。研究表明,甲氧基聚乙二醇(Methoxy polyethylene glycol,mPEG)修饰产生的免疫伪装效应能够在体内及体外降低免疫排斥反应。然而,尚未有研究将AAM与免疫伪装技术相结合。目的:探究mPEG修饰的M-AAM在体内的成脂结果及再生机制。方法:采用免疫缺陷小鼠与野生型小鼠的移植对照实验以探究M-AAM内残留抗原对成脂结果影响。对比研究mPEG修饰/未修饰的M-AAM在野生型小鼠体内的成脂结果。通过调控小鼠体内调节性T(Regulatory T cell,Treg)细胞水平,探究mPEG修饰影响异种M-AAM体内成脂结果的机制。并通过体外细胞共培养实验,验证mPEG修饰、Treg细胞水平以及M2型巨噬细胞三者之间的关系。检测项目包括:组织学染色、细胞活死鉴定、酶联免疫吸附试验、免疫荧光染色、流式细胞检测、实时荧光定量PCR、蛋白质印迹法。结果:1.异种M-AAM在野生型小鼠体内的体积保留及成脂结果劣于免疫缺陷型小鼠。2.mPEG修饰能够有效降低M-AAM中残余的主要组织相容性复合体Ⅰ和主要组织相容性复合体Ⅱ(MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ)表达,并降低移植后宿主体循环免疫球蛋白M和免疫球蛋白G(IgM和IgG)水平。3.在野生型小鼠移植模型中,mPEG修饰的异种M-AAM相比未修饰的M-AAM,能够实现更好的体积保留以及成脂结果。4.mPEG修饰产生的免疫伪装效果能够诱导异种M-AAM移植物内Treg细胞水平上升。5.Treg细胞通过分泌细胞因子(IL-10、IL-13及TGF-β1)促进M2型巨噬细胞极化,最终促进M-AAM移植物的成脂结果。结论:1.异种M-AAM内残留的抗原成分限制了移植物在野生型小鼠体内的体积保留及脂肪再生结果。2.mPEG修饰的异种M-AAM能够在野生型小鼠体内实现优秀的体积保留以及脂肪再生结果,是未来构建永久性软组织的可靠材料。3.Treg细胞在异种M-AAM的体内再生过程中发挥重要作用。
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