Immunomodulating red blood cell coating for mitigation of foreign body reactions
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Notice bibliographique
Résumé
• A living RBCs coating was fabricated upon PDMS substrate by using HA as a bridging polymer. • PDMS-HA-RBC implant revealed the minimum fibrosis formation compared to pristine PDMS and PDMS-HA implants. • PDMS-HA-RBC sample induced original macrophages to translate more to M2 sub-phenotype and meanwhile less to M1 sub-phenotype. • RBCs coating-mediated macrophage polarizations were probably attributed to the presence of immune escape antigens (such as CD47 and CD59) upon the cell coating. Chronic inflammation of biomedical implants usually leads to fibrosis and device malfunction in the long term. To address these issues, a cell-crosslinked coating of red blood cells (RBCs) was developed to imitate a self-friendly biological membrane and camouflage the implants from immune system. Using the widely applied poly(dimethylsiloxane) (PDMS) as a model substrate, a natural polymer hyaluronic acid (HA) layer was constructed upon PDMS (PDMS-HA), which was further decorated with RBCs (PDMS-HA-RBC). Compared to pristine PDMS, both PDMS-HA and PDMS-HA-RBC notably polarized the original macrophages into an anti-inflammatory phenotype (M2) rather than a pro-inflammatory phenotype (M1). Especially, PDMS-HA-RBC exhibited the highest M2/M1 ratios of macrophages, suggesting efficient modulation effects of inflammation reactions by the RBCs coating. Moreover, in vivo results found that PDMS induced considerable foreign body reactions (FBRs) and extensive fibrosis formation. In contrast, PDMS-HA revealed a significantly thinner fibrotic layer while PDMS-HA-RBC induced the least amount of fibrosis. In addition, PDMS-HA-RBC exhibited the highest fluorescent intensity of CD206 (M2 antigen) and the lowest fluorescent intensity of CD86 (M1 antigen). It was speculated that the RBCs coating-mediated macrophage polarization was mainly attributed to the presence of immune escape antigens (such as CD47 and CD59) upon the cell coating. Altogether, our living RBCs coating demonstrated significant potentials in mitigating FBRs of PDMS, indicating their promising applications in surface engineering of various biomedical implants. The designed RBCs coating, which is living and exhibits more advantages than their membrane fragments, owns a plenty of immune-escape membrane proteins, such as CD47 and CD59, which could actively communiacte with macrophages and thus manipulate the polarization of macrophages to M2 sub-phenotype and inhibit fibrosis formation.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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