专栏名称: X-MOL资讯

“X-MOL资讯”关注化学、材料和生命科学领域的科研进展，坚持“原创、专业、深度、生动”，发文频率和质量广受好评。公众号菜单提供“期刊浏览、职位查询、物性数据”等丰富内容和强大功能，深得用户喜爱，入选“2016 年度学术公众号TOP10”。

【纳米】川大/华西口腔方婕/赵志河/郭俊凌教授团队Biomaterials：多酚纳米工程化调节性T细胞促进炎性微环境牙槽骨修复

X-MOL资讯 · 公众号 · · 2024-11-29 08:09

正文

全球老龄化极大提高了口腔疾病患病风险，其中牙周炎是老年人群牙齿脱落的主要原因。牙周局部炎症迁延不愈使得牙周炎牙槽骨的再生面临巨大挑战。调节性T细胞（Treg）凭借强大抗炎能力在组织再生免疫治疗中崭露头角。然而，Treg细胞表型及功能对微环境十分敏感，炎症等病理性微环境会大大削弱其治疗效果。当前稳定Treg细胞表型主要通过基因修饰、同期注射细胞因子（如IL-2）或免疫抑制剂等方式，但是这些方法存在操作复杂、脱靶、组织特异性较差等问题。

四川大学郭俊凌 教授团队主要围绕植物多酚（又名单宁）在基础科学和交叉学科领域开展研究，发展了植物多酚高值转化体系（ Science 2018 ; Nat. Nanotechnol . 2016 ; Matter 2023 , 2024 ; Nat. Commun. 2022 ; Angew. Chem . 2024 , 2023 , 2019 , 2014 ; Adv. Mater. 2023 , 2020 , 2013 等）。近日， 郭俊凌 教授与 华西口腔医学院赵志河 教授、方婕副教授医工结合团队开发了一种新型调节性T细胞（Treg）的纳米生物复合体（Tre g _nex ），该纳米生物复合体通过由铁离子 Fe ^III - 单宁酸（Tannic acid, TA）构建的金属-多酚（MPN）网络功能化修饰免疫抑制剂雷帕霉素（RAPA@F e ^III ‐TA），进而对Treg细胞进行表面功能化修饰（Tre g _nex ），用于炎性微环境牙槽骨缺损的治疗。 论文创新点在于F e ^III ‐TA 通过与细胞膜非共价键结合，将雷帕霉素负载于Treg细胞表面并持续原位释放，达到维持炎症环境中Treg细胞的抗炎表型及功能的作用，提高Treg细胞得治疗效果。具有稳定表型的Treg细胞分泌抗炎细胞因子，并协同原位释放的雷帕霉素调节巨噬细胞表型、促进骨髓间充质干细胞成骨分化，最终调节牙周免疫微环境、促进牙周炎牙槽骨修复（图1）。该研究成果发表于国际生物医学材料顶级期刊 Biomaterials ，文章的通讯作者为四川大学 郭俊凌 教授、 赵志河 教授和方婕副教授，第一作者为四川大学华西口腔医学院张博助理研究员。

图1. 基于Treg细胞的纳米生物复合体（Tre g _nex ）构建示意图

在这项研究中，该团队首先利用F e ^III ‐TA修饰雷帕霉素（RAPA）纳米颗粒形成RAPA@F e ^III ‐TA纳米复合物，随后利用TA与细胞膜非共价键结合构建基于Treg细胞的纳米生物复合体（Tre g _nex ）。团队探究了RAPA@F e ^III ‐TA纳米复合物的粒径、表面形貌、元素分析以及纳米复合物粘附于Treg形成Tre g _nex 的形貌、粘附效率、药物释放等（图2a−h），结果证明F e ^III ‐TA可功能化包裹RAPA纳米颗粒并将RAPA@F e ^III ‐TA成功粘附于Treg细胞表面。

图2. RAPA@F e ^III ‐TA及Tre g _nex 表征、修饰效率、药物释放

炎性环境下Treg细胞极难维持其表型及抗炎功能。团队于体外通过与炎性刺激后的巨噬细胞共培养，发现与直接于培养基中加入RAPA相比，Tre g _nex 中RAPA原位释放能够更好维持Treg细胞表型（ CD 25 ⁺ Foxp3 ⁺ ），并促进炎性微环境下Treg细胞分泌抗炎细胞因子（图3a, b）。

图3. Tre g _nex 稳定Treg功能及表型，增强其抗炎、组织修复效能

慢行牙周炎导致局部免疫微环境失衡、成骨活动减弱。该团队探究了纳米生物复合体Tre g _nex 对巨噬细胞极化及骨髓间充质干细胞成骨能力的作用，发现Tre g _nex 较裸露Treg细胞具有能够进一步促进巨噬细胞抗炎极化及骨髓间充质干细胞成骨。牙周组织免疫微环境与牙槽骨修复密切相关。牙周炎模型建立后，通过牙周局部注射进行不同处理，Micro-CT显示注射Tre g _nex 组牙槽骨高度增加、骨量提高。流式细胞学显示Tre g _nex 能够更好维持Treg免疫抑制表型，同时组织学染色显示注射Tre g _nex 可抑制牙槽骨破骨活动，促进成骨，并促进巨噬细胞修复型M2极化，最终实现炎性环境下牙槽骨修复（图3c-e）。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Regulatory T Cells Engineered with Polyphenol-Functionalized Immunosuppressant Nanocomplexes for Rebuilding Periodontal Hard Tissue under Inflammation-Challenged Microenvironment

Bo Zhang, Guidong Gong, Yunxiang He, Jialing Liu, Bo Wang, Yifei Li, Jie Fang, Zhihe Zhao, Junling Guo

Biomaterials , 2024 , DOI: 10.1016/j.biomaterials.2024.122961

通讯作者简介

郭俊凌 ，四川大学教授，英属哥伦比亚大学客座教授，博士生导师，国家特聘专家，皮革化学与工程教育部重点实验室副主任，任教育部重大奖项/青年长江评委专家、全国学科评估专家、成都市委统战部“欧美同学会”副秘书长、新材料专委会部长、成都市工商联（总商会）专委会专家等。以项目或课题负责人承担国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、四川省重点研发计划等，获得四川“天府峨眉”领军人才，苏州市/苏州高新区领军人才，成都市“蓉漂计划”领军人才，成都市高新区“产业教授”等。曾毕业于四川大学轻工学院（石碧院士、廖学品教授）、墨尔本大学（英国皇家学会院士、澳大利亚科学院院士Frank Caruso），哈佛大学（美国工程院院士、美国医学院院士Samir Mitragotri）。主要围绕植物多酚高值转化与跨领域应用研究，发展了吸附分离体系、药物精准递送体系、细胞工程化体系，共发表论文180余篇，其中以第一/通讯作者发表在 Science、Nat. Nanotechnol.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、Chem. Soc. Rev.、Matter、Angew. Chem.、Adv. Mater.、EES 等国际顶级期刊，总被引8000余次，H指数46，申请及授权专利39项，关键技术已实现千万级产业转化。课题组网站：https://www.bmicenter.org/。

https://www.x-mol.com/university/faculty/65705

赵志河 ，四川大学华西口腔医（学）院教授、博士研究生导师，从事正畸临床工作30余年。现为四川大学华西口腔医院教授委员会主任，国家卫生健康委员会有突出贡献中青年专家，四川省学术和技术带头人，国际牙医师学院(ICD)院士(Fellow)。曾任中华口腔医学会第5届口腔正畸专业委员会主任委员，现任中国医师协会口腔医师分会副会长、中华口腔医学会理事、口腔正畸专业委员会委员，《中华口腔正畸学杂志》副总编，《中华口腔医学杂志》、《华西口腔医学杂志》等期刊编委， International Journal of Oral Science 杂志编委，“国家级精品课程”、“国家级精品资源共享课”、“国家级一流本科线上课程”《口腔正畸学》负责人。主编《口腔正畸学》(教育部、国家卫生健康委员会全国高等学校五年制本科口腔医学专业“十三五”国家级规划教材)等著作8部，参编9部，主译1部。主持了8项国家自然科学基金研究项目，其中1项重点项目。发表专业论文330余篇，其中被SCI收录170余篇。主持的研究获教育部进步奖一等奖、四川省科技进步一等奖共2项，获省部级科技进步二等奖共2项。

【纳米】川大/华西口腔方婕/赵志河/郭俊凌教授团队Biomaterials：多酚纳米工程化调节性T细胞促进炎性微环境牙槽骨修复

正文

请到「今天看啥」查看全文