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IL-10工程化巨噬细胞:靶向调控肾钙质沉积症微环境的新型免疫治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月14日 来源:Bioengineering & Translational Medicine 5.7
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本研究创新性地构建了持续分泌IL-10的工程化巨噬细胞(Mφ-IL10),通过尾静脉移植显著改善了乙醛酸诱导的小鼠肾钙质沉积症模型。实验证实Mφ-IL10能促进巨噬细胞M2极化(CD206+CD86-),抑制NLRP3炎症小体激活,减少草酸钙(CaOx)晶体沉积,并缓解肾小管损伤。相比重组IL-10直接注射,该疗法具有生物相容性好、作用持久的优势,为肾钙质沉积症的免疫治疗提供了新思路。
工程化巨噬细胞的构建与验证
研究团队通过慢病毒载体成功构建了持续分泌白细胞介素10(IL-10)的RAW264.7巨噬细胞系(Mφ-IL10)。免疫荧光、qRT-PCR和ELISA检测证实,Mφ-IL10组IL-10表达量显著高于空载体对照组(552.3 pg/mL vs 1 pg/mL)。值得注意的是,流式细胞术显示CD206+CD86-的M2型巨噬细胞比例未出现自发升高,表明工程化改造未影响巨噬细胞的基础极化状态。
体外实验揭示治疗机制
采用transwell共培养系统发现,Mφ-IL10培养上清可显著提升RAW264.7细胞中Ym-1和Arg-1等M2标志物的mRNA表达,同时抑制IL-6、TNF-α和IL-1β等促炎因子分泌。在钙氧酸盐单水合物(COM)晶体刺激实验中,经Mφ-IL10预处理的巨噬细胞表现出更强的晶体粘附能力和溶酶体(Lyso-Tracker阳性)激活水平,证实其促进晶体清除的生物学效应。
动物模型治疗效果评估
在乙醛酸(75 mg/kg/day×6天)诱导的肾钙质沉积症小鼠模型中,单次尾静脉注射Mφ-IL10(2.5×105 cells/只)展现出显著疗效。与重组IL-10直接注射相比,Mφ-IL10治疗组小鼠体重下降更缓,血尿素氮(BUN)和肌酐水平改善更明显。偏振光显微镜和Von Kossa染色显示肾脏CaOx晶体沉积减少约60%,骨桥蛋白(OPN)表达显著下调。
微环境调控机制解析
免疫组化显示Mφ-IL10组肾脏IL-10阳性区域扩大而IL-1β减少。流式细胞术证实治疗组M1/M2巨噬细胞比例显著降低。在TCMK-1肾小管上皮细胞共培养模型中,Mφ-IL10预处理使COM诱导的活性氧(ROS)水平和乳酸脱氢酶(LDH)释放降低约50%,Calcein-PI染色显示细胞死亡率显著下降。
临床转化潜力与局限性
该研究首次证实巨噬细胞移植治疗肾钙质沉积症的可行性,利用巨噬细胞天然趋化特性实现IL-10的靶向递送。相比传统给药方式,工程化巨噬细胞可在病灶部位持续分泌细胞因子,且剂量受微环境调控。但研究存在观察周期较短(7天)、未评估长期安全性等局限,未来需优化细胞存活时间和给药方案。
这项突破性工作为肾钙质沉积症的免疫治疗提供了新范式,通过精准调控肾脏局部炎症微环境,同时实现晶体清除和组织保护的双重功效,对慢性肾脏病(CKD)的防治也具有重要参考价值。
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