综述:肌腱相关疾病的愈合:来自巨噬细胞调控的见解

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Military Medical Research 22.9

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  这篇综述深入探讨了巨噬细胞极化(M1/M2)在肌腱及肌腱-骨界面(TBI)修复中的双重作用,揭示了其通过调控炎症、氧化应激、血管生成和ECM重塑影响愈合进程的机制。文章系统总结了靶向巨噬细胞的治疗策略(如组织工程、药物递送和机械刺激),为肌腱相关疾病(TRDs)的临床管理提供了新思路。

  

背景

肌腱作为连接肌肉与骨骼的关键结构,其损伤在老龄化社会中日益普遍。肌腱相关疾病(TRDs)包括肌腱断裂、肌腱病和肌腱-骨界面(TBI)损伤,修复困难且复发率高。传统治疗如手术和非甾体抗炎药存在局限性,而巨噬细胞因其高度可塑性和免疫调节功能成为再生医学的新靶点。

巨噬细胞与MSCs的相互作用

巨噬细胞分为促炎的M1型(分泌IL-1β、TNF-α)和抗炎的M2型(分泌IL-10、TGF-β)。M1型过度激活会导致ECM降解和氧化应激,而M2型促进组织修复但可能引发纤维化。间充质干细胞(MSCs)通过旁分泌外泌体调控巨噬细胞极化,例如miR-223可诱导M2分化,而衰老的肌腱源性干细胞(TDSCs)会加剧M1极化形成恶性循环。

自然愈合过程

肌腱愈合分为炎症期(M1主导)、增殖期(M2上调)和重塑期(胶原重组)。TBI愈合需同步再生肌腱、纤维软骨和骨组织,但常被纤维瘢痕替代。巨噬细胞通过以下机制参与:

  1. 炎症调控:M1清除坏死组织,M2缓解慢性炎症;

  2. 氧化应激:M1产生过量ROS损伤线粒体,而抗氧化剂(如单宁酸)可逆转这一效应;

  3. 血管生成:M2分泌VEGF促进血供,但病理血管化会破坏肌腱结构;

  4. ECM重塑:M1高表达MMP-9导致胶原降解,M2则通过TGF-β1促进纤维化。

促进极化的策略

  1. 机械刺激(MS):5-7%应变促进M2极化,而静态负荷抑制炎症;

  2. 生物材料设计

    • 天然材料(如壳聚糖)生物相容性佳,合成材料(如PCL)机械强度高;

    • 表面拓扑结构(如 aligned nanofibers)可增强M2极化;

  3. 靶向递送

    • 药物(如氯膦酸盐)耗竭M1,但需脂质体包裹;

    • 基因编辑(如CRISPR-Cas13)沉默促炎基因;

    • 外泌体(如ADSCs-EVs)通过miR-23a-3p抑制IRF-1通路。

组织工程应用

  1. 肌腱断裂:TDSCs联合小肠黏膜下层(SIS)支架可增强M2极化,减少粘连;

  2. TBI修复:铜/锶掺杂的生物活性玻璃(BG)支架促进同步再生;

  3. 肌腱病:昼夜节律预处理的EVs通过p38 MAPK通路缓解疼痛。

挑战与展望

当前研究需突破M1/M2二分法的局限,结合单细胞组学解析亚型功能。未来方向包括:

  • 开发自愈合水凝胶与智能递送系统;

  • 整合物理刺激(如电磁场)增强极化效率;

  • 优化金属离子(Mg2+/Sr2+)的缓释以平衡免疫微环境。

巨噬细胞调控为TRDs治疗提供了从分子机制到临床转化的完整框架,但其动态平衡仍需精准把控以避免纤维化或修复不足。

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