M2c巨噬细胞通过YAP1促进牵张成骨中的血管化骨再生机制研究

本研究揭示了M2c巨噬细胞通过激活YAP1信号通路促进人脐静脉内皮细胞（HUVECs）血管生成和骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化的关键机制。通过大鼠下颌牵张成骨（DO）模型证实，YAP1介导的免疫-血管-成骨耦合作用显著加速新骨形成，为骨组织工程提供了新的治疗靶点。

　　

ABSTRACT

牵张成骨（DO）是修复颅颌面畸形和骨缺损的有效方法。研究发现M2c巨噬细胞通过分泌YAP1显著增强HUVECs的增殖、迁移和管形成能力，并通过上调VEGF、FGF和ANG1等血管生成因子促进BMSCs的成骨分化。大鼠DO模型证实，抑制YAP1会削弱骨小梁形成并降低OCN和OPN表达，揭示了YAP1在免疫-血管-成骨轴中的核心调控作用。

Graphical Abstract

机械牵张诱导巨噬细胞极化为M2c表型，其高表达的YAP1通过激活Hippo信号通路，双重调控HUVECs的血管生成和BMSCs的成骨分化，最终加速新骨形成。

1 Introduction

DO技术虽能通过机械牵引诱导骨再生，但存在愈合周期长、并发症多等局限。近年研究发现，M2型巨噬细胞在骨修复中通过分泌IL-10等抗炎因子发挥关键作用。本团队前期工作表明，血管化骨再生是DO的核心环节，而YAP1作为机械敏感基因，可能介导M2c巨噬细胞对血管内皮细胞和成骨细胞的双重调控。

2 Materials and Methods

动物模型：SD大鼠下颌DO模型经历5天潜伏期后，以0.25mm/12h速率牵引10天，局部注射YAP1抑制剂（HY-111429）或氯膦酸盐脂质体（HY-172202）。

细胞实验：IL-10诱导RAW264.7细胞分化为M2c表型，收集条件培养基（M2c^CM）培养HUVECs；通过siRNA敲低YAP1后，采用Transwell和小管形成实验评估血管生成能力。

分子检测：qPCR分析VEGF、FGF等基因表达，免疫荧光观察YAP1核转位，微CT和Masson染色评估骨再生效果。

3 Results

3.1 M2c巨噬细胞的促血管作用

IL-10诱导后，M2c标志物CD206和TGF-β表达上调6.8倍（p<0.001）。M2c^CM使HUVECs迁移率提高2.3倍，管形成节点数增加4.5倍（p<0.01），并显著上调VEGF-A和ANG1表达。

3.2 YAP1机制验证

RNA测序发现M2c中YAP1表达上调12倍（p<0.001）。免疫荧光显示M2c^CM处理组YAP1核定位率高达78%，而siRNA敲除后血管生成相关基因表达下降60%-80%。

3.3 血管-成骨耦合效应

HUVEC^CM使BMSCs的ALP活性提高3.2倍（p<0.01），钙结节形成增加4.8倍（p<0.001），但YAP1抑制组无此效应。

3.4 体内实验验证

微CT显示YAP1抑制组BV/TV值降低42%（p<0.01），免疫组化证实OCN和OPN表达量下降55%-68%。

4 Discussion

本研究首次阐明M2c-YAP1轴在DO中的双重调控机制：

1）通过VEGF/ANG1通路激活HUVECs血管生成；

2）通过Hippo信号促进BMSCs成骨分化。

局限性包括未明确YAP1在体内EC中的特异性激活机制，以及外泌体等载体可能参与的调控途径。

5 Conclusions

M2c巨噬细胞通过YAP1介导的免疫-血管-成骨网络促进DO骨再生，为临床加速骨修复提供了新策略。未来需深入探索YAP1上下游信号分子及靶向递送技术。