2021-07-19
 
四川大学李吉东/满毅教授《Acta Biomaterialia》:静电纺丝纤维膜的拓扑结构调控免疫反应、血管化及骨再生
2021年07月19日   阅读量:411

组织工程支架材料的设计一直是再生医学研究的热点和挑战。植入材料的表面与宿主组织产生的界面作用(机械结合、生物学响应、免疫反应)直接决定植入材料手术成功与否。因此,材料的宏-微-纳拓扑结构作为影响生物材料性能的重要物理线索在组织修复与再生中扮演重要角色中国化工网okmart.com。基于此,本研究通过设计操纵材料的结构特性构建具有拓扑结构的生物材料,在调控细胞行为(募集、迁移、分化)及骨组织修复方面取得了进展。

本研究通过静电纺丝构建了无规分布、取向排列和网格状三种不同表面拓扑结构的纤维膜(Fig. 1),体外细胞实验发现骨髓间充质干细胞在三种不同拓扑结构纤维膜上具有明显不同的细胞增殖、迁移行为。小鼠皮下植入实验发现不同拓扑结构纤维膜能够引起不同程度的异物反应,网格状纤维膜在单核/巨噬细胞募集中更具优势(Fig. 2);小鼠颅骨极限缺损模型表明网格状纤维膜在引导骨组织再生中具有明显优势。转录组测序结果表明网格状纤维膜通过HIF-1α信号通路调节血管生成并进一步介导组织再生(Fig. 3)。

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Fig.1三种不同拓扑纤维膜的形貌、纤维分布、力学性能和润湿性

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Fig.2 不同拓扑结构纤维膜引起的异物反应

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Fig.3网格状纤维膜通过HIF-1 α信号通路促进血管生成和骨再生

以上研究成果以“Topological structure of electrospun membrane regulates immune response, angiogenesis and bone regeneration”为题发表在Acta Biomaterialia,四川大学分析测试中心博士研究生金蜀鄂和四川大学华西口腔医学院杨仁丽博士为该论文共同第一作者,四川大学分析测试中心李吉东教授和四川大学华西口腔医院满毅教授为共同通讯作者,该研究得到国家重点研发计划(No. 2016YFA0201703/2016YFA0201700)、四川省科技计划 (2021YFS0030)支持。


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