J Biomater Appl：二氧化钛纳米管通过T淋巴细胞的JNK-和ERK依赖性上调成纤维细胞生长因子-2来增强间充质干细胞增殖

钛植入物的长期临床成功不仅取决于植入物和骨表面之间的骨整合，还取决于宿主免疫细胞的反应。植入生物材料后，表面上由植入细胞相互作用引发炎症反应，包括T淋巴细胞反应。然而，关于T淋巴细胞对二氧化钛纳米管的反应知之甚少。本研究旨在探讨二氧化钛纳米管对体外T淋巴细胞的影响及其生物学后果。

结果表明，直径为30-105 nm的二氧化钛纳米管对T淋巴细胞无细胞毒性，105 nm二氧化钛纳米管表面具有活化T淋巴细胞的能力，从而增加DNA合成和细胞增殖。此外，105 nm二氧化钛纳米管显著激活T淋巴细胞中FGF-2基因和蛋白质的表达，尽管较小的纳米管（即直径约为30和70nm的纳米管）对此几乎没有影响。本研究通过阻断关键的MAPK通路研究了105nm纳米管刺激T淋巴细胞中FGF-2表达的机制。结果显示，JNK1/2/3和ERK1/2的抑制剂显著抑制105nm二氧化钛纳米管诱导的FGF-2表达。对应于FGF-2的表达增加，仅在105nm纳米管上培养的T淋巴细胞的上清液刺激人间充质干细胞增殖。FGF-2阻断抗体部分逆转人间充质干细胞增殖的增加，支持T淋巴细胞衍生的FGF-2在增强的人间充质干细胞增殖中的作用。

综上所述，该研究结果表明T淋巴细胞-二氧化钛纳米管相互作用在人间充质干细胞增殖中的重要作用，这对植入物植入后新骨的形成起关键作用。

原始出处：

Singhatanadgit W, Toso M, et al., Titanium dioxide nanotubes of defined diameter enhance mesenchymal stem cell proliferation via JNK- and ERK-dependent up-regulation of fibroblast growth factor-2 by T lymphocytes. J Biomater Appl. 2019 Feb;33(7):997-1010. doi: 10.1177/0885328218816565. Epub 2018 Dec 5.