解放军医学院学报

作者：李德滏, 高赟, 张硌, 王卫东

关键词：巨噬细胞, 胰岛素样生长因子-1, 转化生长因子β, 骨骼肌, 损伤

背景骨骼肌损伤修复是组织再生领域的重要研究前沿，深入揭示其细胞与分子调控机制对于应对运动损伤、人口老龄化及退行性疾病具有重要意义。目的该研究旨在通过工程化改造巨噬细胞，构建稳定表达胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)且缺失促纤维化因子转化生长因子β(transforming growth factor β，TGF-β)的细胞，评估其在骨骼肌损伤修复中的作用及潜在应用价值。方法利用RAW264.7小鼠巨噬细胞系，通过CRISPR-Cas9技术敲除巨噬细TGF-β基因，继而利用慢病毒介导IGF-1稳定表达，构建稳定表达IGF-1且缺失TGF-β的工程化巨噬细胞(IGF1sec TGFβko M)。采用蛋白质印迹和酶联免疫吸附试验对细胞进行鉴定，并通过转录组学分析描绘其与对照细胞的差异表达。将120只C57BL/6鼠随机分为6组，分别为正常对照组(NC)、PBS对照组、野生型巨噬细胞组(M)、TGF-β敲除巨噬细胞组(M-TGFko)、IGF1sec TGFβko M治疗组(IGF1M-TGFko)和重组IGF1蛋白组，于损伤后7 d和14 d利用CatWalk系统对小鼠站立时间、摇摆时间、足印面积及强度等进行统计，处死取肌组织进行HE、Masson染色并定量分析，荧光实时定量验证IGF1、Pax7、TNF和IL-1β表达情况。结果成功构建IGF1sec TGFβko M细胞。Western blot显示TGFβko M细胞TGF-β蛋白表达缺失，IGF1sec TGFβko M的IGF1表达显著增强；ELISA检测IGF1sec TGFβko M的IGF-1分泌量相比M升高32倍(P＜0.001)。转录组分析发现，与M组比较，IGF1sec TGFβko M组中IGF1表达上调，TGFβ下调，差异基因富集于JAK-STAT、PPAR、ECM-受体相互作用等通路(Padj＜0.05)。qPCR检测显示，与PBS组比较，IGF1M-TGFko组7 d的IGF1(P＜0.001)和Pax7(P=0.038)表达升高，TNF(P=0.007)、IL-1β(P＜0.001)短暂升高；14 d时IGF1因子(P＜0.001)和Pax7因子(P＜0.028)持续升高，炎症因子恢复正常(P＞0.05)。步态分析显示，与PBS组比较，IGF1M-TGFko组7 d的支撑时长(0.189±0.025) s vs (0.154±0.040) s，P=0.043、摆动时长(0.140±0.017) s vs (0.109±0.016) s，P=0.017和足印面积(0.385±0.057) cm2vs (0.485±0.079) cm2，P=0.009均显著改善。14 d时功能恢复持续优于对照组。组织学检测表明，IGF1M-TGFko组7 d肌纤维直径(51.09±17.95) μm vs (39.39±17.65) μm，P=0.002和横截面积(1 287.48±734.42) μm2vs (730.23±599.48) μm2，P=0.040显著增大。IGF1M-TGFko组14 d肌纤维直径(57.47±13.86) μm vs (46.79±11.54) μm，P=0.002和横截面积(1 698.86±458.11) μm2vs (999.24±150.81) μm2，P=0.040进一步增大，胶原纤维面积(0.69%±0.56% vs 6.66%±2.78%，P=0.043)显著减少。结论工程化巨噬细胞注射加速了小鼠骨骼肌功能恢复，减少了损伤肌肉组织的纤维化。

来源：2025年第4期

《解放军医学院学报》期刊编辑部

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