免疫調節と生体材料：体積筋肉の喪失を修復するための主要なプレーヤー

体積筋肉の喪失（VML）は、物理的なin辱のために大量の骨格筋が失われる状態として定義されます。VMLは多くの場合、免疫応答が高まり、重大な長期的な機能障害をもたらします。推定によると、VMLが関与する米国のみで約250,000の骨折が発生していることが示されています。現在、VML患者の筋肉の損失を完全に回復または修復する積極的な治療法はありません。VMLによる健康経済の負担は、世界中で急速に増加しています。免疫学者、発達生物学者、筋肉の病態生物学者は、この困難な状況を満たすために免疫反応と生体材料の両方を探求しています。筋肉損傷における炎症反応は、免疫系、特にマクロファージと筋肉との間の協調である損傷した部位での非特異的な炎症反応を伴います。骨格筋損傷の再生プロセスにおける生体材料の潜在的な役割は、現在重要なトピックです。この目的のために、細胞療法は、VML後の損傷した筋肉の再生に大きな期待を抱いています。しかし、負傷した筋肉部位への細胞の送達は、免疫反応または炎症を引き起こす可能性があるため、大きな課題をもたらします。この障害を克服するために、近年、さまざまな物理的および化学的性質を持つさまざまな生体材料が開発され、さまざまな筋肉損傷の治療が検証されています。目的の調整可能な物理化学的特性を備えたこれらの生体材料は、VMLを修復するために幹細胞と成長因子と組み合わせて使用できます。現在のレビューでは、生体材料と組み合わせて、さまざまな免疫細胞を使用して筋肉の再生を促進し、最も重要なこととしてVMLの病理を抑制する方法に焦点を当てています。

Volumetric muscle loss (VML) is defined as a condition in which a large volume of skeletal muscle is lost due to physical insult. VML often results in a heightened immune response, resulting in significant long-term functional impairment. Estimates indicate that ~250,000 fractures occur in the US alone that involve VML. Currently, there is no active treatment to fully recover or repair muscle loss in VML patients. The health economics burden due to VML is rapidly increasing around the world. Immunologists, developmental biologists, and muscle pathophysiologists are exploring both immune responses and biomaterials to meet this challenging situation. The inflammatory response in muscle injury involves a non-specific inflammatory response at the injured site that is coordination between the immune system, especially macrophages and muscle. The potential role of biomaterials in the regenerative process of skeletal muscle injury is currently an important topic. To this end, cell therapy holds great promise for the regeneration of damaged muscle following VML. However, the delivery of cells into the injured muscle site poses a major challenge as it might cause an adverse immune response or inflammation. To overcome this obstacle, in recent years various biomaterials with diverse physical and chemical nature have been developed and verified for the treatment of various muscle injuries. These biomaterials, with desired tunable physicochemical properties, can be used in combination with stem cells and growth factors to repair VML. In the current review, we focus on how various immune cells, in conjunction with biomaterials, can be used to promote muscle regeneration and, most importantly, suppress VML pathology.