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Accès ouvert déclaré 2025 article

Mechanotransduction-Epigenetic Coupling in Pulmonary Regeneration: Multifunctional Bioscaffolds as Emerging Tools

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Pulmonary fibrosis (PF) is a progressive and fatal lung disease characterized by irreversible alveolar destruction and pathological extracellular matrix (ECM) deposition. Currently approved agents (pirfenidone and nintedanib) slow functional decline but do not reverse established fibrosis or restore functional alveoli. Multifunctional bioscaffolds present a promising therapeutic strategy through targeted modulation of critical cellular processes, including proliferation, migration, and differentiation. This review synthesizes recent advances in scaffold-based interventions for PF, with a focus on their dual mechano-epigenetic regulatory functions. We delineate how scaffold properties (elastic modulus, stiffness gradients, dynamic mechanical cues) direct cell fate decisions via mechanotransduction pathways, exemplified by focal adhesion-cytoskeleton coupling. Critically, we highlight how pathological mechanical inputs establish and perpetuate self-reinforcing epigenetic barriers to regeneration through aberrant chromatin states. Furthermore, we examine scaffolds as platforms for precision epigenetic drug delivery, particularly controlled release of inhibitors targeting DNA methyltransferases (DNMTi) and histone deacetylases (HDACi) to disrupt this mechano-reinforced barrier. Evidence from PF murine models and ex vivo lung slice cultures demonstrate scaffold-mediated remodeling of the fibrotic niche, with key studies reporting substantial reductions in collagen deposition and significant increases in alveolar epithelial cell markers following intervention. These quantitative outcomes highlight enhanced alveolar epithelial plasticity and upregulating antifibrotic gene networks. Emerging integration of stimuli-responsive biomaterials, CRISPR/dCas9-based epigenetic editors, and AI-driven design to enhance scaffold functionality is discussed. Collectively, multifunctional bioscaffolds hold significant potential for clinical translation by uniquely co-targeting mechanotransduction and epigenetic reprogramming. Future work will need to resolve persistent challenges, including the erasure of pathological mechanical memory and precise spatiotemporal control of epigenetic modifiers in vivo, to unlock their full therapeutic potential.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Mechanotransduction-Epigenetic Coupling in Pulmonary Regeneration: Multifunctional Bioscaffolds as Emerging Tools
Date Crossref
02/10/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Zhongda Hospital Southeast University pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • Southeast University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Medicine Department of Physiology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Public Health Laboratory of Environmental Medicine Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Zhongda Hospital Southeast University, Southeast University et Department of Physiology — School of Medicine, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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