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  天然來(lái)源材料在生物相容性和與細(xì)胞相互作用方面優(yōu)于人工合成材料。本文報(bào)道了一類新型天然來(lái)源生物材料：細(xì)胞膜衍生大孔水凝膠。直徑大約160 納米的紅細(xì)胞膜囊泡被化學(xué)活化的海藻酸交聯(lián)形成細(xì)胞膜衍生大孔凝膠。大孔凝膠能通過(guò)紅細(xì)胞膜囊泡包封疏水分子，內(nèi)部孔徑約為70微米。由于大孔結(jié)構(gòu)，高孔隙率和機(jī)械性能，這種新型凝膠具有可注射性。根據(jù)基因表達(dá)和表面標(biāo)記的表征，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)凝膠中的巨噬細(xì)胞從紅細(xì)胞膜衍生凝膠被注射到小鼠體內(nèi)的第一天起就具有抗炎癥M2型特性。

圖1：紅細(xì)胞膜衍生大孔水凝膠體內(nèi)誘導(dǎo)生成M2型巨噬細(xì)胞，表現(xiàn)出抗炎效應(yīng)。

  紅細(xì)胞膜衍生大孔凝膠 （50 mL）能在體內(nèi)誘導(dǎo)生成大約0.6×10⁶個(gè)巨噬細(xì)胞（第10天），其數(shù)量大約是對(duì)照組甲基丙烯酸酯海藻酸大孔凝膠的3倍。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞膜衍生大孔凝膠誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞具有更高的PD-L1表達(dá)量和更低的MHC-II表達(dá)。這表明其或許具有較強(qiáng)的免疫抑制能力。因此這種新型的細(xì)胞膜衍生大孔水凝膠在組織再生和異體移植方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

圖2：細(xì)胞膜衍生水凝膠的結(jié)構(gòu)和性能。A）RhB-DMPE標(biāo)記的紅細(xì)胞膜衍生凝膠照片。B）紅細(xì)胞膜衍生凝膠的SEM圖片。標(biāo)尺為100微米。C）芘在紅細(xì)胞膜衍生凝膠和甲基丙烯酸酯海藻酸凝膠中的發(fā)射光譜圖。激發(fā)波長(zhǎng)為320 納米。D）皮下注射后，大孔凝膠誘導(dǎo)生成的巨噬細(xì)胞數(shù)量。E）在不同時(shí)間點(diǎn)，大孔凝膠誘導(dǎo)生成巨噬細(xì)胞表達(dá)PD-L1的相對(duì)強(qiáng)度。F）在不同時(shí)間點(diǎn)，定量表征大孔凝膠誘導(dǎo)生成的巨噬細(xì)胞吞噬熒光標(biāo)記的紅細(xì)胞膜囊泡。平均值±SD（n= 3），* p <0.05，** p <0.01。

  論文共同第一作者為德雷塞爾大學(xué)材料科學(xué)與工程系博士生樊志遠(yuǎn)和中科院溫州生物材料與工程研究所鄧俊杰副研究員，德雷塞爾大學(xué)材料科學(xué)與工程系成昊教授為該文章的通訊作者。

  這項(xiàng)工作得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家過(guò)敏和傳染病所（R21AI133372），德雷塞爾大學(xué)臨床和轉(zhuǎn)化研究所，賓夕法尼亞州衛(wèi)生部，CURE基金計(jì)劃和1型糖尿病研究基金會(huì)JDRF（1-PNF-2018-658-A-N）的支持。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.01.020