二氧化铈纳米粒调控M1巨噬细胞影响成纤维细胞共培养体系的炎症因子表达

作     者：谢培森 关振鹏 魏贤杰 张克石 康清源 肖文韬 郭晓帅 

作者机构：新疆医科大学第二附属医院 北京大学首钢医院 清华大学附属北京清华长庚医院骨科与运动医学中心 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2025年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(82102531) 项目负责人:张克石 

主　　题：CeO NPs 巨噬细胞极化 类风湿关节炎 滑膜炎 Transwell共培养 工程化微环境 

摘      要：背景：巨噬细胞极化对类风湿关节炎等慢性炎症性关节病具有关键作用。二氧化铈纳米粒（Cerium oxide nanoparticles,CeO2NPs）在调节组织炎症微环境等生物医疗方面有广泛应用。目的：探究CeO2NPs对巨噬细胞极化和炎症因子表达的作用，及对巨噬细胞和成纤维细胞的共培养体系炎症调控作用。方法：（1）分散CeO2NPs，采用透射电子显微镜进行形态学观察。（2）对人白血病单核细胞（THP-1）诱导分化建立类风湿关节炎M1型巨噬细胞促炎细胞模型。将细胞分为M0组（未分化状态的巨噬细胞）、M1组（巨噬细胞造模成功）、CeO2NPs处理组（在M1组基础上加入CeO2NPs处理）、地塞米松对照组（在M1组基础上加入地塞米松处理），孵育48 h。用RT-qPCR、Western blot、流式细胞术检测CeO2NPs对M1巨噬细胞炎性因子（内源性一氧化氮合酶、CD86、CD80）的表达和M1巨噬细胞表型（CD80、CD206）的影响。（3）建立巨噬细胞和成纤维细胞共培养体系，CeO2NPs作用于上层巨噬细胞。观察CeO2NPs对共培养体系中成纤维细胞的炎症因子（白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、环氧化酶2、内源性一氧化氮合酶）在mRNA和蛋白质水平表达的调控。结果和结论：（1）透射电子显微镜显示CeO2NPs直径在（19.5±2.0） nm。（2）与M0组相比，M1组内源性一氧化氮合酶和CD86的mRNA，内源性一氧化氮合酶和CD80的蛋白表达上调；与M1组相比，CeO2NPs处理组内源性一氧化氮合酶和CD86的mRNA、内源性一氧化氮合酶和CD80的蛋白表达下调；流式细胞术显示20 nm CeO2NPs下调M1巨噬细胞数量。（3）与M1组相比，20 nm CeO2NPs下调共培养体系HFL1细胞炎症因子（肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、环氧化酶2、内源性一氧化氮合酶）的mRNA和蛋白表达。（4）结果表明，20 nm CeO2NPs能通过抑制M1巨噬细胞促炎因子表达，缓解共培养体系炎症，为治疗类风湿关节炎等炎症性疾病提供新思路。