KCI등재
SCIE
Sequential activation of M1 and M2 phenotypes in macrophages by Mg degradation from Ti-Mg alloy for enhanced osteogenesis
저자
Luxin Liang (Central South University, Changsha, China) ; Deye Song (The Second Xiangya Hospital, Central South University, Changsha, China.) ; Kai Wu (Central South University, Changsha, China) ; Zhengxiao Ouyang (The Second Xiangya Hospital, Central South University, Changsha, China.) ; Qianli Huang (Central South University, Changsha, China) ; Guanghua Lei (Xiangya Hospital, Central South University, Changsha, China) ; Kun Zhou (Nanyang Technological University, Singapore.) ; Jian Xiao (Xiangya Hospital, Central South University, Changsha, China) ; Hong Wu (Central South University, Changsha, China)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
283-301(19쪽)
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제공처
Background: Even though the modulatory effects of Magnisum (Mg) and its alloys on bone-healing cells have been widely investigated during the last two decades, relatively limited attention has been paid on their inflammationmodulatory properties. Understanding the activation process of macrophages in response to the dynamic degradation process of Mg as well as the relationship between macrophage phenotypes and their osteogenic potential is critical for the design and development of advanced Mg-based or Mg-incorporated biomaterials. Methods: In this work, a Ti-0.625 Mg (wt.%) alloy fabricated by mechanical alloying (MA) and subsequent spark plasma sintering (SPS) was employed as a material model to explore the inflammatory response and osteogenic performance in vitro and in vivo by taking pure Ti as the control. The data analysis was performed following Student’s t-test. Results: The results revealed that the macrophages grown on the Ti-0.625 Mg alloy underwent sequential activation of M1 and M2 phenotypes during a culture period of 5 days. The initially increased environmental pH (~ 8.03) was responsible for the activation of M1 macrophages, while accumulated Mg2+ within cells contributed to the lateral M2 phenotype activation. Both M1 and M2 macrophages promoted osteoblast-like SaOS-2 cell maturation. In vivo experiment further showed the better anti-inflammatory response, regenerative potentiality and thinner fibrous tissue layer for the Ti-0.625 Mg alloy than pure Ti. Conclusion: The results highlighted the roles of Mg degradation in the Ti-0.625 Mg alloy on the sequential activation of macrophage phenotypes and the importance of modulating M1-to-M2 transition in macrophage phenotypes for the design and development of inflammation-modulatory biomaterials.
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