一张去更快的金色肌肉恢复
那些曾经受伤或肌肉撕裂知道肿胀,发红,和疼痛很快按照损伤:经典炎症的迹象。炎症是身体的自然反应,促进愈合,但长时间,多余的肌肉可以促进炎症的杜氏肌萎缩症等慢性疾病的恶化,并且可以恶化在身体的其他部位如类风湿性关节炎、哮喘和糖尿病。正在调查一种天然的抗炎细胞因子称为il - 4等治疗条件,但是它的使用是有限的,因为它很快就会损坏一旦进入人体,必须给出一个在重复注入大剂量,造成不良的系统性副作用。
现在,一项新的技术从维斯学院和哈佛大学的约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋),需要将多个副本的il - 4黄金纳米粒子,直接注射到一个受伤肌肉改善肌肉结构和强度两周后受伤。的研究报道PNAS。
“利用炎症反应,这项技术可以显著提高现有治疗方法的治疗和功能结果关注的直接再生肌肉,”特蕾莎Raimondo说,Wyss研究所研究生和海洋研究的第一作者。
系统主要Raimondo开发行为巨噬细胞——创建类型的免疫细胞损伤或感染的反应。当他们到达袭击现场,巨噬细胞炎性状态称为M1,促进炎性细胞因子的释放,抗菌肽和其他分子启动免疫反应,促进新的肌肉细胞的生成。然后切换到M2巨噬细胞状态,这样可以减少炎症,促进成熟的肌肉纤维。
如果M1——M2-state巨噬细胞的平衡破坏,有太多的M1巨噬细胞在损伤部位,肌肉修复受到抑制。il - 4可以导致巨噬细胞从M1, M2,从而帮助肌肉纤维愈合更快;然而,il - 4积累目标站点已被证明具有挑战性的,和以前的配方,试图解决这个问题没有显示显著改善炎症或损伤的模型。
Raimondo和Wyss创始核心教员大卫•穆尼博士接受了这个挑战将il - 4黄金纳米粒子,一些配方是fda批准的治疗治疗。他们首先测试了il - 4纳米颗粒对自由浮动在人类细胞中il - 4,,发现nanoparticle-bound il - 4不仅保持其生物学功能,但导致了更大比例的M2巨噬细胞释放il - 4。
接下来,科学家们对他们的系统体内注射il - 4纳米颗粒进入老鼠的腿受伤的小腿肌肉损伤发生后三天。纳米粒子帮助保持il - 4在受伤的肌肉而不是扩散到血液和邻近组织,和老鼠接受注射有显著提高肌肉纤维面积与纳米粒子比老鼠十五天治疗后,缺乏il - 4。此外,il - 4 nanoparticle-treated肌肉能够与更多的力量和速度比肌肉注射自由浮动的il - 4。
最后,il - 4纳米粒子注射的比例翻了一番M2巨噬细胞的数量和减少M1巨噬细胞相比,肌肉没有收到il - 4纳米颗粒。肌肉免费注射il - 4还显示减少M1巨噬细胞,但没有引起M2巨噬细胞增加,表明il - 4的接合金纳米粒子改善转向抗炎和促进肌肉再生状态。
”这项工作表明,调节炎症反应是一个有效的方法促进组织再生功能,il - 4纳米粒子可以促进M2巨噬细胞表型在体内损伤的背景下,提出了许多令人兴奋的研究方向,“穆尼说,世卫组织还在海洋生物工程教授罗伯特·p·Pinkas家族。
Raimondo目前正在探索使用il - 4纳米颗粒治疗杜氏肌萎缩症的小鼠,进一步精炼纳米粒子的设计以及优化治疗方案。“希望,这些实验证明il - 4纳米粒子可以改变巨噬细胞表型的慢性炎症,除了急性损伤研究工作,Raimondo说。即将到来的实验还将探索il - 4之间的直接交互纳米粒子muscle-generating细胞,巨噬细胞表型的作用在肌肉再生肌肉萎缩症与体外模型的上下文中。
Wyss研究所”,我们总是寻找一个更好的做事的方法——“足够好”是不可接受的,”唐纳德·因格贝尔Wyss创始董事说,医学博士博士,他也是Judah Folkman HMS血管生物学教授和血管生物学程序在波士顿儿童医院,和海洋生物工程教授。“这不仅代表了一个更好的工作方法的il - 4组织发炎,它还提供了一个更有效的可能性治疗慢性炎症性疾病,可以改善在未来许多生命。”
