Toll样受体(TLRs)对生物医学支架降解产物的识别：化学组成与纤维取向的免疫调控机制

本研究针对生物支架降解产物引发的免疫识别问题，通过TLR报告细胞系统分析了聚己内酯(PCL)-透明质酸(HA)电纺支架的降解产物对Toll样受体(TLR 2/1/4/6)的激活模式。研究发现降解产物触发TLR 2/1的独特激活特征，且纤维取向可调控TLR触发结构生成，为生物材料免疫风险评估提供了新型高效工具。

　　

在组织工程领域，生物支架的降解行为犹如一把双刃剑——既需要为组织再生提供时间窗口，又可能因降解产物引发灾难性免疫反应。尽管Toll样受体(TLRs)已被证实能直接识别完整支架，但降解碎片这把"分子飞刀"如何被免疫系统察觉，仍是悬而未决的关键问题。更棘手的是，支架的化学组成和纤维排列这些"分子密码"是否会改写降解产物的免疫剧本，答案始终隐藏在科学迷雾中。

来自欧洲的研究团队在《Biomaterials》发表的研究中，构建了PCL-HA电纺支架降解模型，利用TLR报告细胞系统（通过NF-κβ启动子驱动eGFP表达的基因工程Jurkat细胞）破解了这一谜题。关键技术包括：1）不同比例PCL-HA复合材料的静电纺丝制备；2）体外加速降解实验获取时间梯度样本；3）TLR 2/1/4/6报告细胞的荧光激活检测；4）扫描电镜表征纤维形貌。

Degradation-derived products触发TLR特异性模式
研究发现支架降解产物展现出与原始支架截然不同的TLR激活谱：完整支架主要激活TLR 4，而降解产物额外激活TLR 2/1。这种"受体切换"现象提示降解过程可能暴露新的病原体相关分子模式(PAMPs)。

时间维度上的免疫识别演变
72小时降解产物比24小时样本诱发更强的TLR 2/1反应，显示降解时间会动态改变产物免疫特性，这种"时间依赖性激活"为临床植入物寿命评估提供新参数。

纤维取向的免疫屏蔽效应
排列有序的纤维支架产生的降解产物TLR激活能力显著弱于随机取向样本，首次揭示纤维拓扑结构可通过调控降解路径影响免疫原性，为"形态免疫工程"提供理论依据。

化学组成的调节作用
HA含量增加会增强降解产物对TLR 2/6的激活，表明糖胺聚糖组分可能通过特定分解途径产生TLR配体。

这项研究建立了TLR报告细胞作为降解产物免疫风险评估的新标准，其创新性体现在：1）发现降解产物具有独特的TLR"分子指纹"；2）证实材料形态设计可编程降解产物的免疫特性；3）为ISO 10993生物相容性标准补充了免疫识别维度。这些发现将推动新一代"免疫隐形"生物材料的开发，特别是对于肌腱病等慢性炎症疾病的治疗支架设计具有指导意义。文末作者特别指出，虽然TLR不是免疫识别的唯一途径，但其广谱表达特性（单核细胞、树突状细胞、肥大细胞等）使该检测系统具有更全面的预测价值。研究获得的欧盟"地平线2020"计划资助（Marie Sk?odowska-Curie项目）也彰显其临床转化潜力。