近日，南京大学医学院附属口腔医院闫福华教授团队关于调控巨噬细胞定向极化促进骨再生的相关研究，题为“生物启发的糖基化纳米羟基磷灰石通过调节巨噬细胞M2极化增强内源性骨质再生（Bio-inspired Glycosylated Nano-hydroxyapatites Enhance Endogenous Bone Regeneration by Modulating Macrophage M2 Polarization）”，发表于《生物材料学报（Acata biomaterialia）》（中科院1区Top期刊/JCR分区Q1，影响因子：10.633）。论文通讯作者为南京大学医学院附属口腔医院闫福华教授和在站博士后张杨珩博士，第一作者为博士研究生乔丹。由创伤、肿瘤、感染等原因引起的骨缺损的修复再生一直是临床工作中的一大挑战。巨噬细胞相关的免疫应答在骨修复再生中至关重要。既往研究证实诱导巨噬细胞向组织修复型（M2）极化可用以促进骨再生。然而，目前常用的巨噬细胞M2极化方法因靶向性不佳、特异性不足而难以实现临床转化。自然界中，微生物表面成分与免疫细胞模式识别受体（PRRs）的相互作用可以改变细胞代谢从而影响其表型与功能。受此启发，本研究设计了靶向巨噬细胞表面甘露糖受体（MR，一种PRRs）的“微生物”样葡甘露聚糖修饰的纳米羟磷灰石（GHANPs），通过诱导巨噬细胞M2极化，改善干细胞免疫微环境，促进干细胞成骨分化。在此基础上，研究对GHANPs诱导巨噬细胞M2极化的代谢机制进行了探究。发现GHANPs刺激巨噬细胞M2极化的过程中，细胞葡萄糖摄取、转化水平显著增加，细胞主要通过氧化磷酸化途径代谢葡萄糖。同时，GHANPs作用下，巨噬细胞自噬水平增加，细胞“能量感受器”AMPK蛋白也被激活。这些结果表明GHANPs或通过影响巨噬细胞代谢重编程促进其M2极化。最后，研究通过构建大鼠颅骨临界骨缺损模型验证了GHANPs的体内骨免疫调节作用。
本研究验证了通过靶向巨噬细胞MR调控细胞表型，实现骨修复再生的可行性，提出了一种新的基于巨噬细胞的骨免疫调节策略。研究也为通过重编细胞代谢调控免疫细胞表型和功能提供了新的思路。
该研究受国家自然科学基金（82101010），江苏省医学重点学科建设单位（JSDW202246），南京市科学技术发展基金（YKK21179），南京口腔疾病临床医学研究中心项目（2019060009）资助。
