聚己内酯/聚三亚甲基碳酸酯静电纺丝支架材料对巨噬细胞表型极化的影响

摘要

目的研究聚己内酯/聚三亚甲基碳酸酯(PCL/PTMC)静电纺丝支架材料对巨噬细胞表型极化的影响。方法采用静电纺丝技术制备PCL、PCL/PTMC(3∶1)、PCL/PTMC(1∶1)支架材料,RAW264.7巨噬细胞体外种植于材料表面72 h后收集细胞。采用扫描电子显微镜(SEM)观察体外种植细胞72 h后的材料表面形态与黏附于材料表面的细胞形态;流式细胞术分析细胞表型;RT-qPCR检测巨噬细胞中IL-1β、IL-10和TNF-α的基因表达量,ELISA法检测细胞培养上清中IL-1β、IL-10和TNF-α的含量(即巨噬细胞的分泌量)。结果RAW264.7细胞在3种静电纺丝材料上均能良好生长,体外种植细胞72 h,PCL组材料表面生长的RAW264.7细胞为较规则的圆形;而PCL/PTMC(3∶1)组和PCL/PTMC(1∶1)组细胞形态明显改变,伪足的形成使细胞与材料纤维结合更为紧密;PCL/PTMC(1∶1)组较PCL/PTMC(3∶1)组细胞形态变化更为明显,细胞紧密、均匀覆盖于材料表面。流式细胞分析显示,PCL组、PCL/PTMC(3∶1)组和PCL/PTMC(1∶1)组M1细胞含量分别为18.9%±1.5%,19.8%±1.7%和17.2%±2.1%,均小于空白对照组(26.6%±1.9%,P<0.05,n=3);3种材料间差异无统计学意义。PCL组、PCL/PTMC(3∶1)组和PCL/PTMC(1∶1)组M2细胞含量分别为36.8%±2.3%,27.8%±1.3%,26.4%±1.7%,均大于空白对照组(18.1%±0.9%,P<0.05,n=3),PCL/PTMC(3∶1)组和PCL/PTMC(1∶1)组表面M2细胞明显少于PCL组。不同支架材料组表面生长的RAW264.7细胞无论是IL-1β、TNF-α的基因表达量还是细胞因子分泌量,均低于空白对照组(P<0.05,n=3);而IL-10的基因表达和分泌都高于空白对照组,且PCL/PTMC(3∶1)组和PCL/PTMC(1∶1)组IL-10水平低于PCL组(P<0.05,n=3)。结论PCL/PTMC复合静电纺丝支架材料与PCL相似,能够改变周围巨噬细胞M1/M2比例,以M2型极化为主;与单纯PCL材料相比,PCL/PTMC复合静电纺丝材料对于驱使巨噬细胞向M2极化的行为稍弱,有助于宿主细胞长入材料内部。相对于单纯PCL材料,PCL/PTMC复合纺丝材料可能是更好的人工血管材料。