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Chrysin-nanoencapsulated PLGA-PEG for macrophage repolarization: Possible application in tissue regeneration - 11/07/18

Doi : 10.1016/j.biopha.2018.06.037 
Akram Firouzi-Amandi a, b, 1, Mehdi Dadashpour c, d, 1, Mohammad Nouri c, d, Nosratollah Zarghami c, d, Hamed Serati-Nouri c, d, Davoud Jafari-Gharabaghlou c, Bita Hazhir Karzar e, f, Hassan Mellatyar a, Leili Aghebati-Maleki a, Zohreh Babaloo a, b, , Younes Pilehvar-Soltanahmadi a, c, d,
a Immunology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 
b Department of Immunology, Faculty of Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 
c Stem Cell Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 
d Stem Cell and Regenerative Medicine Institute, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 
e Research Center for Evidence Based Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 
f Student Research Committee, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 

Corresponding authors at: Immunology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran.Immunology Research CenterTabriz University of Medical SciencesTabrizIran

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Abstract

The purpose of this study was to investigate the efficiency of a natural flavonoid, Chrysin (Chr), encapsulated in PLGA-PEG nanoparticles (NPs) for the modulation of macrophage polarity from the pro-inflammatory M1 to anti-inflammatory M2 phenotype.

The synthetized NPs were characterized using FTIR, DLS and FE-SEM. MTT assay was used to assess the toxicity of different concentration of Chr-encapsulated NPs on LPS/IFN-γ stimulated peritoneal exudate macrophages. To investigate the repolarization efficiency of Chr-encapsulated NPs, real-time PCR was applied to measure M1 (iNOS and SOCS3) and M2 (Arg1 and Fizz) markers expression. Also, the relative mRNA and protein expression levels of pro-inflammatory cytokines including IL-6, IL-1β and TNF-α were investigated in M1 macrophages treated with Chr-encapsulated NPs.

Findings revealed that the Chr-encapsulated NPs with spherical shape and an average diameter of 235 nm were considerably less toxic to the macrophages. Additionally, the nano-formulated Chr efficiently showed a reduction in M1 markers and an increase in M2 markers levels than free Chr. Furthermore, macrophage phenotype switching by PLGA-PEG encapsulated Chr NPs significantly suppressed LPS/IFN-γ induced inflammation by a remarkable reduction in pro-inflammatory cytokine levels, TNF-α, IL-1β, and IL-6.

Convincingly, the results revealed that PLGA-PEG encapsulated Chr based drug delivery system might be introduced into biomaterials to fabricate bioactive smart multifunctional nanocomposites with macrophage repolarization activities for regenerative medicine purposes.

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Keywords : Chrysin, Polymeric nanoparticles, Macrophage repolarization, Regenerative medicine


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Vol 105

P. 773-780 - septembre 2018 Retour au numéro
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