MXene材料的磁电生物活性双重功能能够调控巨噬细胞的M1-M2极化状态，从而促进感染伤口的愈合

《Science China-Materials》：Magnetoelectric-bioactive dual functions of MXene regulate macrophage M1–M2 sequential polarization to promote healing of infected wound

MXene纳米片通过旋转磁场调控巨噬细胞M1-M2极化，抑制NF-κB并激活JAK-STAT通路，促进感染伤口的细菌清除和再生。

　　

摘要

巨噬细胞通过动态的M1到M2表型极化在感染清除和组织修复中发挥着不可或缺的作用。巨噬细胞的极化表型可以通过不同的纳米生物材料来调节，但仍然存在通过单一纳米制剂实现促炎性M1和抗炎性M2顺序极化的挑战。在这项研究中，我们提出了一种利用细胞内吞的过渡金属碳化物/氮化物（MXene）纳米片作为唯一调节剂来调控巨噬细胞M1–M2顺序极化的方法。体外实验表明，内吞的MXene纳米片利用其高导电性和磁电活性，在旋转磁场下产生电信号并生成活性氧（ROS），从而诱导M1巨噬细胞的极化。当磁场去除后，MXene纳米片的生物活性促进了巨噬细胞重新极化为M2表型。此外，调控巨噬细胞从M1表型极化为M2表型的机制包括抑制核因子κ-light-chain-enhancer of activated B cells（NF-κB）信号通路和激活Janus激酶-信号转导和转录激活因子（JAK-STAT）信号通路。体内实验进一步证明，在开启-关闭旋转磁场刺激下，MXene纳米片能够实现巨噬细胞的顺序M1到M2极化，有效促进细菌清除和组织再生。这些发现表明，这种针对巨噬细胞的两步顺序策略是治疗感染性伤口的有希望的方法。