张成骨通过Yap介导的巨噬细胞极化促进骨缺损修复

目的各种因素造成的大段骨缺损的修复是骨科临床实践中的难题,牵张成骨(distraction osteogenesis,DO)是解决这一难题的有效方法,具有修复的缺损体积大、无供区并发症、同步促进软组织生长等优势。然而其力学生物学机制尚不明确,限制了DO在再生医学领域更广泛的应用。本研究的目的是探究DO的力学生物学机制,寻找DO过程中的力学感受细胞和效应细胞,明确在这一过程中发挥重要作用的力学感受器分子,为DO在骨修复及其他组织修复中的应用提供依据。方法4名骨折患者的骨痂被收集用作测序分析,KEGG、GO等分析,寻找关键分子和关键通路。使用CELL TANK体外牵拉系统对RAW 264.7细胞施加持续2 h、幅度10%、0.5 Hz周期性张应变。流式细胞术用于分析巨噬细胞极化情况。PCR、Western blot及ALP染色法评估细胞成骨分化情况。使用Yap通路阻断剂Verteporfin阻断Yap信号通路。建立大鼠DO模型。使用micro-CT、四点弯曲实验和H&E染色评估骨缺损修复情况。结果持续性张应变促进巨噬细胞M2型极化。M2型巨噬细胞培养上清液可以显著促进成骨分化。干扰Yap表达后,M2细胞极化受损。结论DO过程涉及力学感受细胞和力学效应细胞。巨噬细胞感受张应变,通过Yap的介导完成向M2型的极化,促进成骨细胞分化,持续修复骨缺损。