保持动作：生物材料的流动性如何彻底改变免疫调节

生物材料是天然或人造的物质，用于医学上与人体相互作用，以达到各种目的，如伤口愈合和组织再生。先前对生物材料的研究表明，它们可以从许多方面影响细胞，包括它们如何生长、移动以及它们发展成哪种类型的细胞。科学家们最近开始研究具有可微调特性的生物材料，以优化其在再生医学中的应用。现在，东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员已经发现了一种可调节流动性的聚合物，可以改变特定肝细胞的免疫活性。

发表在生物材料科学，TMDU研究人员报告了它们如何改变特定生物材料的流动性，并观察到对小鼠Kupffer的显着影响细胞。这些都是肝细胞这构成了先天免疫系统的一部分 - 身体对该器官感染的第一道防线。

该小组之前研究的是一种名为聚轮烷的基于聚合物的生物材料。其他分子可以编织在聚合物的结构并且他们在整个结构中自由移动的能力是研究人员称为“分子流动性”。可以通过在聚合物中添加更多分子来调节聚甲烷迁移率，这可能会影响与生物材料相互作用的细胞的命运和维持。因此，TMDU组对生物材料是否可用于操纵免疫系统感兴趣。

“我们假设，聚轮烷分子的流动性可以作为一种对周围环境中的细胞的机械提示，”该研究的主要作者Yoshinori Arisaka说。“利用这种特性来调节免疫细胞活性可能会给免疫调节带来革命性的变化。”

研究人员在涂有多岩的表面上培养了Kupffer细胞。它们用脂多糖对细胞进行处理，这是用作免疫活化剂的分子。它们调整了表面的分子迁移率，然后检查了细胞运动和形状，以及某些炎症相关基因的表达水平。有趣的是，它们发现表面迁移率显着影响了Kupffer细胞的运动和基因表达谱。

“具有较高迁移率的表面增加了细胞中促炎基因的表达，”Nobuhiko Yui解释道。“这意味着细胞表现得像它们是活性免疫反应的一部分。”

作者认为，该系统可能是在人类中使用生物材料以平衡免疫活动的基础。

“我们的数据表明，机械线索可能在调节细胞行为中发挥作用，”Arisaka说。

这项工作是生物材料研究的重要一步。用新型生物材料机械调节免疫系统活性可转化再生医学。

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